去泛素化酶OTUD3調控p53蛋白穩定性的機制研究

《去泛素化酶OTUD3調控p53蛋白穩定性的機制研究》是依託山東大學，由高海東擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：去泛素化酶OTUD3調控p53蛋白穩定性的機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：高海東
• 依託單位：山東大學

中文摘要

p53與多種腫瘤的發生髮展關係密切，蛋白穩定性的維持對於其正常發揮抑癌功能具有重要意義。我們在去泛素化酶（DUB）的90個成員中發現OTUD3能夠特異結合併增強p53穩定性，它通過去除p53的泛素化修飾抑制其降解。敲低OTUD3可導致p53的半衰期縮短，泛素化降解加快。因此，OTUD3是一個十分重要的p53穩定因子。本項目擬在分子水平、細胞生物學水平、動物水平以及臨床水平上針對OTUD3與p53的關係展開系統性研究，確證OTUD3在維持p53蛋白穩定性中的重要性；篩查腫瘤組織中OTUD3與p53的突變，從分子機制上分析這些突變在腫瘤發生髮展過程中的作用；通過細胞生物學和臨床病例研究，獲取OTUD3具有抑癌蛋白功能的證據。本課題首次提出OTUD3 具有維持p53 穩定性的功能，研究結果將為腫瘤發生髮展的機制研究提供新思路，為腫瘤的臨床治療提供新靶點。

結題摘要

背景:P53通路失活在乳腺癌腫瘤發生過程中起重要作用，其中，翻譯後蛋白修飾異常已被證實是p53失活的重要機制。大量的去泛素化酶在乳腺癌中異常表達，但是只有少數去泛素化酶被證實能夠去泛素化並穩定p53，在這裡我們首次報導OTUD3是一個重要的去泛素化酶，與乳腺癌發生髮展有關，並且能否穩定p53。主要研究內容：套用Kaplan-Meier繪圖儀檢測OTUD3、TP53、PTEN mRNA表達與乳腺癌預後的相關性；通過免疫組織化學和Western Blot檢測齊魯佇列中80對臨床乳腺癌與癌旁組織標本中OTUD3蛋白的表達，並分析了OTUD3、p53和p21蛋白之間的關係；通過半衰期實驗和泛素化實驗進一步闡明OTUD3穩定p53的分子機制；通過共免疫沉澱實驗和GST pulldown實驗驗證了OTUD3和p53在BC細胞中的相互作用；採用MTS增殖檢測、凋亡檢測試劑盒和菌落形成檢測等方法，研究OTUD3對乳腺癌細胞生物學功能的影響。重要結果:臨床水平上，OTUD3表達下調與乳腺癌患者預後不良相關；OTUD3在乳腺癌組織中的表達降低，與組織學分級無關，並且OTUD3表達與野生型p53、p21表達顯著正相關。細胞水平上，OTUD3還能抑制細胞增殖和克隆形成，增加乳腺癌細胞對化療藥物誘導的凋亡的敏感性。分子機制上，野生型OTUD3的表達可以穩定並激活p53：OTUD3通過氨基末端的OTU區域直接與p53相互作用；OTUD3可以保護p53不受mdm2介導的泛素化和降解，使p53在乳腺癌細胞中去泛素化。結論:綜上所述，我們認為OTUD3是恢復乳腺癌細胞p53功能的潛在治療靶點，並提示OTUD3-p53信號軸在腫瘤抑制中發揮重要作用。