PCBP1とPCBP2はどちらも重度の酸化RNAに結合しますが、酸化条件下での反対の結果を引き起こし、アポトーシスを抑制または増加させます。

Poly（C）結合タンパク質（PCBP）ファミリーのメンバーであるPCBP1は、結合酸化RNAを結合する能力を持ち、したがって酸化条件に対する細胞反応に関与し、アポトーシスの誘発に役立ちます。このファミリーには、PCBP2、PCBP3、PCBP4、およびHNRNPKの他に4人のメンバーがいますが、同様の役割を果たすかどうかは不明です。詳細を確認するために、最初に、8-オキソグまたはなしで重度の酸化鎖またはRNAを代表する、互いに近接している部位で2つの8-オキソグアニン（8-オキソグ）残基を運ぶRNA鎖に対する親和性をテストしました。その中で、PCBP2のみが、PCBP1で観察されたものと同様の2つの8-オキソグ残基を運ぶRNAに非常に選択的な結合を示しました。対照的に、PCBP3、PCBP4、およびHNRNPKは、8オキソグの変更の有無にかかわらずRNAを結合し、前者への結合をわずかに増加させました。PCBP2の保存されたRNA結合ドメインの変異は、重度の酸化RNAとの特定の相互作用を破壊しました。次に、細胞でPCBP2活性をテストしました。WT HeLa S3細胞と比較して、遺伝子編集によって確立されたPCBP2-KO細胞は、WT PCBP2の発現によって抑制されたが、結合活性を欠く変異体のいずれかではなく、酸化条件下でカスパーゼ-3活性とPARP1切断を伴うアポトーシスの増加を示しました。対照的に、PCBP1-KO細胞は、WT細胞よりもはるかに少ないカスパーゼ-3活性とPARP切断でアポトーシスの減少を示しました。我々の結果は、PCBP2とPCBP1が重度の酸化RNAに結合することを示しています。ただし、前者はPCBP1に対抗して酸化条件下でアポトーシスを抑制する場合があります。

PCBP1, a member of the poly(C)-binding protein (PCBP) family, has the capability of binding heavily oxidized RNA and therefore participates in the cellular response to oxidative conditions, helping to induce apoptosis. There are four other members of this family, PCBP2, PCBP3, PCBP4, and hnRNPK, but it is not known whether they play similar roles. To learn more, we first tested their affinity for an RNA strand carrying two 8-oxoguanine (8-oxoG) residues at sites located in close proximity to each other, representative of a heavily oxidized strand or RNA with one 8-oxoG or none. Among them, only PCBP2 exhibited highly selective binding to RNA carrying two 8-oxoG residues similar to that observed with PCBP1. In contrast, PCBP3, PCBP4, and hnRNPK bound RNA with or without 8-oxoG modifications and exhibited slightly increased binding to the former. Mutations in conserved RNA-binding domains of PCBP2 disrupted the specific interaction with heavily oxidized RNA. We next tested PCBP2 activity in cells. Compared with WT HeLa S3 cells, PCBP2-KO cells established by gene editing exhibited increased apoptosis with increased caspase-3 activity and PARP1 cleavage under oxidative conditions, which were suppressed by the expression of WT PCBP2 but not one of the mutants lacking binding activity. In contrast, PCBP1-KO cells exhibited reduced apoptosis with much less caspase-3 activity and PARP cleavage than WT cells. Our results indicate that PCBP2 as well as PCBP1 bind heavily oxidized RNA; however, the former may counteract PCBP1 to suppress apoptosis under oxidative conditions.