《Hsp90介導AMPK維持腫瘤細胞能量“畸態”的新機制》是依託廈門大學，由張連茹擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Hsp90介導AMPK維持腫瘤細胞能量“畸態”的新機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張連茹
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
腫瘤細胞代謝異常普遍存在,其調控機制至今不明確。我們發現AMPK是Hsp90的客戶蛋白質,並發現AMPK具有ATPase活性。基於AMPK是重要的代謝激酶和能量感受器以及Hsp90作為腫瘤分子靶點的重要性。本申請項目擬通過體外相互作用、內源複合物分離與鑑定、shRNA 和磷酸化蛋白分析技術, 結合分子和細胞生物學等多種研究手段 明確AMPK的ATPase活性；闡明AMPK－Hsp90在維持腫瘤細胞能量畸態中的作用；利用我們前期發現的Hsp90小分子抑制劑或shRNA，干擾腫瘤細胞能量代謝，研究其對葡萄糖轉運以及細胞應激自噬體形成的影響，探討相應的機制；結合對腫瘤細胞能量水平的分析，揭示Hsp90小分子抑制劑調控腫瘤細胞畸態能量代謝的作用機制。其研究結果不僅可為腫瘤代謝的分子機理提出新理論,而且在為腫瘤治療提供新靶點的同時也為小分子抑制劑探索了新機制。
結題摘要
本項目的提出基於AMPK 是Hsp90 的客戶蛋白質，同時又是細胞能量感受器，AMPK 與Hsp90 結合，可以使AMPK 保持正確的結構和活性。 如果相互作用被破壞, AMPK 將從複合物中解離。AMPK 因降解從而失去能量感受器的作用，此時腫瘤細胞的ATP 水平處於無序狀態，主要產能途徑的關鍵節點蛋白質或標誌性代謝產物，以及對線粒體功能都將發生改變，腫瘤細胞將處於崩潰狀態。通過AMPK 激動劑或Hsp90 抑制劑的干預，結合細胞能量狀態，分析AMPK－Hsp90 功能異常引起的腫瘤細胞的應激機制，揭示AMPK 維持細胞能量穩態以及能量平衡破壞時相應的應激反應機制，闡明小分子抑制劑逆轉腫瘤細胞能量代謝的分子機制。因而AMPK-Hsp90 的相互作用在維持腫瘤能量“畸態”中具有重要的作用。利用Hsp90 抑制劑打破AMPK－Hsp90的相互作用，將直接影響AMPK活性，進而對腫瘤細胞信號轉導和能量代謝產生影響。經過近一年的研究得到了以下研究結果：① 發現並明確了AMPK的ATP水解酶活性，獲得了相關的酶動力學參數，從生化水平詮釋了AMPK在維持能量穩態中的作用。② Hsp90抑制劑可以引起AMPK亞基的降解作用，引起AMPK磷酸化水平的降低，同時可以上調Hsp70的表達。從分子水平揭示二者相互作用對信號轉導通路的影響。③Hsp90抑制劑通過影響二者的相互作用進而影響ATP的產生。在巨噬細胞中，表現出對ATP產生的抑制作用，並且對糖酵解作用表現出明顯的抑制作用。而細胞出現自噬性凋亡。因而Hsp90-AMPK二者的相互作用對維持AMPK的酶活性以及腫瘤細胞能量畸態具有重要的作用。 本項目的實施，發現並明確了AMPK的ATPase活性； 提出並驗證了Hsp90-AMPK的相互作用對維持腫瘤細胞能量畸態中的作用。AMPK 的ATPase 活性的發現，使AMPK 可以感知細胞中的ATP 濃度並直接做出反應，而與Hsp90 結合，可以使AMPK 保持正確的結構和活性。發揮AMPK 在維持細胞能量穩態中的作用。不僅達到了預期的目標，並且在實施中發現的Hsp90 小分子抑制劑可以抑制無氧酵解，降低腫瘤細胞的ATP水平的現象為我們後續開展ATP水平的變化與腫瘤細胞代謝以及體溫的維持中的深入研究奠定了基礎。項目實施期間發表SCI相關論文1篇；獲得授權專利1項。培養博士生1名；碩士生2名
