新發現GRP75-Dbl軸調節Cdc42激活依賴大分子藥物內吞研究

《新發現GRP75-Dbl軸調節Cdc42激活依賴大分子藥物內吞研究》是依託南開大學，由張思河擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：新發現GRP75-Dbl軸調節Cdc42激活依賴大分子藥物內吞研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張思河
• 依託單位：南開大學

中文摘要

生物大分子穿膜常需伴侶蛋白協助,但後者具體作用機制不明。我們前期發現腫瘤細胞線粒體伴侶蛋白GRP75在Cdc42激活內吞中富集並有調節功能。已知Cdc42 激活受Dbl樣RhoGEF催化且後者原癌蛋白受Hsc70介導呈現自抑制。我們後續發現GRP75不與HSPG、Cdc42、Dbl相互作用，只與proto-Dbl結合且位於Dbl上游發揮調節。故提出內吞新調節軸:GRP75-Dbl。本項目擬(1)分析二者調節內吞和相互作用的功能結構域,(2)明確GRP75對proto-Dbl泛素化、成熟和 GEF活性影響,(3)探明GRP75與Hsc70間競爭關係,(4)檢測二者亞細胞轉位、修飾變化和富集來源，最終闡明GRP75富集通過競爭釋放Hsc70對proto-Dbl抑制而激活Cdc42促進大分子內吞機制。這可為Cdc42激活內吞途徑上游調節提出新認識,為最佳化HSPG依賴大分子藥物內化遞送提供實驗支撐

結題摘要

生物大分子藥物穿膜內吞常需伴侶蛋白協助，但後者具體作用機制不明。我們研究發現，線粒體伴侶蛋白GRP75在Cdc42激活HSPG依賴內吞囊泡中富集並有調節功能，提示GRP75可通過蛋白相互作用參與膜轉運過程。Cdc42 激活受Dbl樣Rho-GEF催化，而後者原癌蛋白受胞質Hsc70介導呈現自抑制狀態。我們進一步發現，GRP75並不與HSPG、Cdc42和Dbl相互作用，只與未降解proto-Dbl結合且GRP75位於Dbl上游調節Cdc42激活和大分子內化。因此我們提出，大分子藥物內吞可能受一個新調節軸GRP75-Dbl調節。本項目研究結果亮點有5個：(1) 發現腫瘤細胞線粒體動態轉運GRP75向囊泡富集可通過共激活Cdc42和RhoA介導的細胞骨架重組，促進非格線蛋白內吞途徑但同時抑制格線蛋白內吞途徑。(2) 新發現GRP75具有調節細胞內吞和調控細胞周期的兼差功能，為靶向乏氧腫瘤微環境的細胞內吞遞送納米微球藥物提供了新的可能。(3) 構建了不同形式GRP75、proto-Dbl結構域突變體，為分析二者激活Cdc42、調節內吞的功能奠定了基礎；(4) 發現抑制GRP75可削弱proto-Dbl蛋白泛素化成熟降，GRP75的囊泡富集可通過競爭釋放Hsc70對proto-Dbl抑制繼而激活Cdc42促進大分子內吞。(5) 另外，我們還通過噬菌體抗體庫技術篩選到1株特異結合乏氧肝癌細胞的單鏈抗體。所有這些，可為Cdc42激活的內吞途徑上游調節提出新認識，為最佳化HSPG依賴大分子藥物內化遞送提供實驗支持和必備工具。