HACE1介導CCNC泛素化參與胃癌發生髮展的分子機制的研究

《HACE1介導CCNC泛素化參與胃癌發生髮展的分子機制的研究》是依託復旦大學，由高虹擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：HACE1介導CCNC泛素化參與胃癌發生髮展的分子機制的研究
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：高虹

項目摘要

研究表明，腫瘤發生髮展與蛋白質泛素化信號異常密切相關；泛素連線酶通常通過泛素化多個蛋白質底物發揮其生理功能；泛素連線酶HACE1具有依賴其泛素連線酶活性的腫瘤抑制作用。除Rac1外，我們發現，HACE1特異性結合細胞自噬受體OPTN，並介導其泛素化，參與調節細胞自噬和腫瘤增殖(Cancer Cell, 2014)。我們最新的數據顯示，HACE1還特異性地結合併泛素化重要的細胞周期調節蛋白cyclin C(CCNC)。研究報導CCNC在胃癌組織中的表達異常。在發現胃癌組織HACE1基因表達顯著下調的基礎上，我們擬通過建立條件性基因敲除小鼠細胞或動物模型，結合胃癌細胞株及臨床樣本分析，深入研究HACE1泛素化CCNC並調節其功能的分子機制，全面探討HACE1基因表達下調導致的泛素化信號異常參與調控胃癌發生髮展的機理。本研究可能為胃癌的診治提供新的生物標記和干預靶點,對其他腫瘤診治兼具提示意義。

結題摘要

胃癌是我國最常見的惡性腫瘤之一，為我國第二大癌症。胃癌治療中的化療藥物敏感性問題是密切關係到患者預後的一個重要問題。蛋白泛素化作為翻譯後修釋，已被報導與蛋白的降解和蛋白的諸多功能相關，如自噬、線粒體自噬、DNA損傷等。本項目首先探究了E3泛素連線酶HACE1在胃癌中的作用。在142例胃癌組織標本中通過免疫組化技術定量檢測了HACE1的表達，發現HACE1在胃癌組織中的表達比癌旁正常組織低；結合142例胃癌患者的臨床病理信息，通過卡方檢驗發現胃癌組織中的HACE1的蛋白表達量與腫瘤分化呈正相關，即HACE1表達相對高的胃癌組織其腫瘤分化程度也相對較高；進行生存分析後發現在TNM分期為I-IIIa期的患者中，HACE1高表達組患者預後較低表達組更好。進而，在細胞及動物實驗中，本研究發現HACE1過表達會抑制胃癌細胞增殖、遷移和促進細胞凋亡，同時HACE1過表達可降低裸鼠皮下腫瘤生長速率。相反地，本研究發現在HACE1敲除細胞系中胃癌細胞增殖、遷移能力增強、凋亡減弱。更進一步，本研究發現了過表達和敲除HACE1可以調控β-catenin的蛋白水平，同時敲除HACE1可以明顯增強Wnt/β-catenin通路活性，提示HACE1有可能通過調控Wnt/β-catenin通路來影響胃癌細胞的增殖和遷移。本研究其次著重探究了HACE1對其底物CCNC的泛素化修飾在胃癌中的影響。首先在體內和體外實驗中明確了HACE1與CCNC蛋白之間的相互作用，並發現這樣一種相互作用是基於順鉑藥物刺激下才會發生，進一步在胃癌細胞與新輔助化療術後病人的組織中驗證了HACE1與CCNC的共定位，而後，明確了CCNC的泛素化位點及泛素鏈方式。後續實驗基於此，通過在CCNC敲除的細胞中迴轉突變CCNC泛素化位點的蛋白CCNC3KtoR和野生型CCNCWT進一步探究其泛素化發揮的作用。基於CCNC與HACE1的泛素化在順鉑刺激下發生，並且CCNC在胃癌細胞中表現出順鉑刺激下的出核併到線粒體的一個重定位過程，因此我們對CCNC的泛素化與順鉑化療藥敏感性問題進行了探究。最後，研究發現能夠被泛素化的CCNC通過減弱線粒體穩定性使胃癌細胞在化療藥刺激下更易發生凋亡。本研究對於解決、應對胃癌化療藥物敏感性這一問題提供了新的視角。