《腫瘤細胞中PIWIL2對生物鐘基因的調控及作用機制研究》是依託四川大學，由盧亦路擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：腫瘤細胞中PIWIL2對生物鐘基因的調控及作用機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：盧亦路
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大量研究表明，生物鐘基因在腫瘤發生中扮演著原癌基因或抑癌基因的角色，在細胞代謝、細胞凋亡、細胞周期和DNA損傷應答等過程中發揮著多種功能，但其調控機制尚不清楚。我們在前期工作中闡明了PIWIL2蛋白抑制細胞凋亡的功能及機制，並發現PIWIL2在腫瘤細胞中能夠抑制GSK3介導的BMAL1泛素化降解，提高生物鐘蛋白BMAL1和CLOCK的表達，提示PIWIL2可能是腫瘤發生過程中生物鐘基因異常表達的上游因子。本研究擬在此基礎上進一步研究PIWIL2對生物鐘基因的調控，及其在腫瘤發生中對於DNA損傷應答、細胞代謝、細胞周期、增殖和凋亡等相關通路的調控機制，闡明人腫瘤細胞中PIWIL2通過調控BMAL1、CLOCK等生物鐘基因參與調控細胞增殖、細胞凋亡和腫瘤轉移的功能機理。上述研究將對生物鐘基因在腫瘤細胞中的作用和調控機制提供新的認識，具有重要的理論意義。
結題摘要
在本課題研究中，我們首次發現Piwil2在腫瘤細胞和睪丸細胞中與生物鐘蛋白Bmal1和Clock存在相互作用。Piwil2通過激活Src/PI3K通路，磷酸化並抑制GSK3β的激酶活性，從而抑制GSK3β介導的生物鐘蛋白降解，上調生物鐘基因Bmal1和Clock的表達。Piwil2同時也抑制Bmal1/Clock的轉錄激活活性，從而阻斷了細胞中正常的鐘基因負反饋環路及生物節律信號輸出。此外，我們首次報導了Piwil2和生物鐘蛋白Bmal1和Clock在腫瘤細胞中對小G蛋白RhoA的調控作用。Bmal1/Clock能抑制RhoA的活性，同時促進RhoA的泛素化降解。通過對RhoA的負調控，Bmal1/Clock能通過調控ROCK-CFL1途徑抑制F-actin微絲的聚合。而CFL1和F-actin的表達在哺乳動物精子獲能及頂體反應中也具有重要作用。我們的研究結果進一步顯示Piwil2能夠通過P38途徑磷酸化中間纖維蛋白KRT8並抑制其降解，使腫瘤細胞對Fas介導凋亡不敏感。同時，PIWIL2的同源蛋白Piwil1能通過與微管破壞蛋白STMN相互作用調控腫瘤細胞中的微管動態平衡。上述結果初步闡明了人腫瘤細胞中PIWIL2和生物鐘基因相互作用，調節細胞增殖和細胞凋亡的功能機理。這將有助於進一步了解PIWIL2在腫瘤細胞中新的調控通路，揭示生物鐘基因在腫瘤發生中新的功能機制。
