《CCDC152基因調節腫瘤細胞Warburg效應的CeRNA網路》是依託陝西師範大學，由趙利軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：CCDC152基因調節腫瘤細胞Warburg效應的CeRNA網路
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙利軍
- 依託單位：陝西師範大學
項目摘要,結題摘要,
Warburg效應是腫瘤細胞代謝的重要特徵。我們發現功能未知的CCDC152能增強腫瘤細胞的Warburg效應：該基因3'-UTR以天然反義轉錄的方式抑制硒蛋白P的翻譯進而激活AMPK，同時調節與Warburg效應相關的miRNAs。競爭性內源RNA(CeRNA)學說認為，一些基因的3'-UTR能競爭性結合miRNAs從而調節miRNAs靶基因的表達。因此，我們提出了CCDC152調節Warburg效應的CeRNA網路假說。本課題擬採用RNA免疫沉澱技術明確CCDC152 3'-UTR結合的miRNAs；分析miRNAs的靶基因並用螢光素酶報告基因法驗證；用過表達和干涉的方法研究CCDC152 3'-UTR對靶基因的調控以及靶基因在Warburg效應中的作用。CCDC152調節Warburg效應的CeRNA 網路的闡明，將為腫瘤細胞代謝的調控研究提出新的思路，為抗腫瘤藥物研發提供新的靶點。
CCDC152基因在哺乳動物中高度保守，但其功能未知。本項目首先完成了項目的研究計畫，證明了CCDC152基因的 3’UTR 能夠與 PKM2基因競爭結合miR-122,增加 PKM2基因的表達。 因為 PKM2是調節Warburg效應的重要分子，因此 CCDC152調節Warburg 效應的ceRNA 網路的基礎是 miR-122 和CCDC152及 PKM2之間的相互作用。 為了進一步研究CCDC152的蛋白功能，我們首先進行了轉錄組測序研究。過表達CCDC152的HEK293細胞表達差異基因主要屬於G-蛋白偶聯受體(GPCR)及其下游信號系統 Hippo/Yap等；完成了CCDC152在神經細胞、外周血細胞、胰腺細胞等在不同的GPCR激動劑激活GPCR信號轉導中的作用，證明CCDC152 是GPCR及其下游Hippo/YAP等信號系統偶聯的負調控因子； 經過蛋白質相互作用預測及Co-IP實驗證明，CCDC152能夠和RhoA 結合，具有抑制RhoA的RhoGAP樣作用。 由於GPCR信號系統與下游的Hippo/YAP等系統的偶聯是通過Rho/ROCK系統實現的，其中，F-actin的動力學起重要作用。我們發現CCDC152在細胞的過表達，抑制了ROCK下游主要靶基因MLC2和Cofilin的磷酸化；Hippo/YAP信號系統的主要靶基因TEAD1,CTGF,CYR61等基因的表達也顯著減少；細胞內應激纖維的形成及肌動蛋白的多聚化紊亂；敲除了CCDC152的神經元軸突明顯增長、樹突生長增加。因此，CCDC152通過抑制Rho/ROCK系統的“開關”Rho調節細胞骨架的動力學。 細胞核內的RhoA GTPase/ROCK2能夠通過磷酸化激活p300蛋白，增加其組蛋白乙醯轉移酶(HAT)的作用，從而調節組蛋白的修飾及基因表達。因此，我們研究了過表達CCDC152對組蛋白甲基化和乙醯化的影響。CCDC152通過抑制RhoA“開關”，間接抑制p300蛋白的磷酸化作用並對組蛋白 H3和H4 的甲基化、乙醯化修飾進行調節。後續工作中，我們開展了CCDC152基因敲除鼠的研究工作，正在進行基因表型、組織細胞學以及動物行為學的研究。 本課題闡明了CCDC152的GPCR及其下游信號轉導中的作用，為基於GPCR的創新藥物研發提供了新的靶點。
