《出核轉運去泛素化酶在結直腸癌發生和治療中的作用》是依託上海交通大學，由楊義力擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：出核轉運去泛素化酶在結直腸癌發生和治療中的作用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊義力
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
泛素化系統是細胞內控制蛋白質量、水平和功能的主要機制,在腫瘤發生、發展中起關鍵作用,蛋白酶體抑制劑硼替佐米是首個作用於該系統的抗腫瘤藥。我們發現:(1)腸癌中有多個去泛素化酶(Dubs)表達改變,癌細胞對Dubs抑制劑高度敏感;(2)在蛋白酶體抑制劑(PrI)作用下,腸癌細胞中許多核蛋白轉位至胞漿, 阻斷蛋白的出核使細胞對PrI更敏感。鑒於多個Dubs帶有出核序列,我們提出Dubs的轉運出核與腸癌細胞生存和對PrI的敏感性有關。本研究擬用Crispr/Cas9敲除出核轉運蛋白Crm1, 證明出核轉運與對PrI敏感性的關係。然後採用shRNA敲減Dubs表達及檢測Crm1和PrI對它們的轉位調節,發現影響腸癌細胞生存、生長和對PrI敏感性的Dubs。我們也將用結直腸癌的小鼠移植瘤,檢驗抑制Crm1是否增強硼替佐米的作用, 為用將來用特異的Dubs抑制劑治療腸癌奠定基礎。
結題摘要
結直腸癌是發生率、死亡率和帶瘤患者數量均居前列的重大疾病。由於大多數患者確診時已為臨床II- IV期，有效和特異的化療方法是改善預後、提高患者生存質量的重要方法。泛素化系統是細胞內調節蛋白質水平、定位及相互作用的重要途徑，在腫瘤的發生、發展中起關鍵作用。因此，靶向泛素化系統是發現新型抗腫瘤藥物的重要方向。鑒於去泛素化酶(Dubs)在泛素化中的重要作用、底物的相對特異性和催化特徵，我們研究了帶有出核信號的去泛素化酶(NES_Dubs)在結直腸癌細胞中的作用。通過篩選NES_Dubs的shRNA 文庫，我們發現USP1、USP5和OTUB2的敲減導致細胞活力顯著減低。進一步的分析發現，(1)結直腸癌中高表達的OTUB2能夠結合和調控b-catenin的泛素化和降解，敲減OTUB2有效抑制APC/b-catenin通路的功能。由於APC/b-catenin通路的持續激活是結直腸癌發生的主要原因(>70% 的腫瘤)，我們的研究為開發OTUB2的特異抑制劑治療結直腸癌提供了實驗證據。(2)USP5在結直腸癌中表達增高，且和臨床分期密切相關，在IV期腫瘤中表達最高。我們發現了參與蛋白質翻譯延長的TUFM 和USP5結合，是USP5的重要底物，而轉錄因子EBF1調節USP5的表達。敲減USP1導致腸癌細胞生長抑制和凋亡。這些結果說明，USP5在結直腸癌的發展過程中起關鍵作用，可作為阻止腫瘤發展的有效靶點。(3)USP1在結直腸癌中表達增高，和患者的預後密切相關。抑制或敲減USP1 USP1，使得腸癌細胞對作用於DNA的抗腫瘤藥物更敏感，但不影響作用於腫瘤細胞代謝的藥物。因此，降低USP1功能以干擾腫瘤細胞的DNA修復，是結直腸癌治療的新策略。總之，我們發現了參與結直腸癌發生、發展和治療的去泛素化酶OTUB2、USP5和USP，研究了他們的作用機制，為研發相應的小分子抑制劑進行抗腫瘤治療奠定了基礎。
