《IRS1和IRS2對STAT3活性的調控機制》是依託清華大學，由任芳麗擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：IRS1和IRS2對STAT3活性的調控機制
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：任芳麗
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
對於腫瘤發生及發展具有重要的作用。STAT3的持續激活常常導致細胞的惡性增殖，從而引發多種腫瘤。IRS1和IRS2是insulin信號通路中兩個關鍵的介導因子。本項目在前期研究發現IRS1和IRS2與STAT3存在相互作用的基礎上，深入研究IRS1和IRS2對STAT3活性的調控，從而揭示兩個蛋白對腫瘤發生的作用機理。有趣的是，我們發現IRS1和IRS2對STAT3磷酸化的影響截然相反。本項目將重點研究IRS1和IRS2這兩個保守的蛋白對STAT3活性相反調控的分子機制。我們將利用蛋白與蛋白相互作用，STAT3磷酸化與區磷酸化以及動物模型來驗證IRS1和IRS2不同作用的機理，最後將利用腫瘤病理標本來分析IRS1和IRS2表達差異與STAT3磷酸化水平變化的相關性。本研究為揭示IRS1和IRS2 在STAT3所介導的腫瘤發生過程中的所扮演的角色提供理論依據。
結題摘要
STAT3對於腫瘤發生及發展具有重要的作用。STAT3的持續激活常常導致細胞的惡性增殖，從而引發多種腫瘤。IRS1和IRS2是insulin信號通路中兩個關鍵的介導因子。本項目通過免疫共沉澱實驗發現IRS1和IRS2與STAT3存在相互作用，有趣的是，在LIF因子的激活下，IRS1與STAT3的相互作用減弱，而IRS2與STAT3的相互作用反而增強。螢光酶活性實驗發現IRS1對STAT3信號通路是抑制的，而IRS2對STAT3活性的調控是增強的。也就是說， IRS1和IRS2對STAT3磷酸化的影響截然相反。IRS1和IRS2這兩個保守的蛋白對STAT3活性相反調控的分子機制主要是對STAT3形成二聚體入核的影響，在過表達IRS1的細胞中，IRS1明顯地阻止了活化的內源性STAT3入核。與之不同的是，在IRS2過量表達的細胞中，即就是沒有LIF處理，STAT3在細胞核中的分布是增多的。進一步發現兩種蛋白均不與磷酸化失活形式的STAT3相互作用。 進一步研究發現， IRS1/2和Dvl2之間存在相互作用，過表達IRS1或IRS2之後Dvl2的表達水平上升，而沉默內源的IRS1/2之後Dvl2的表達水平下降卻不影響Dvl2的mRNA水平，暗示IRS1/2可能參與調節Dvl2的穩定性。生化實驗證實IRS1/2可以增強Dvl2的穩定性。這些結果提示IRS1/2可能通過Dvl2參與調節Wnt/β-catenin信號通路。 螢光素酶活性測定表明IRS1/2可以促進Wnt/β-catenin信號通路，生化實驗結果顯示IRS1/2可以提高β-catenin的表達水平和入核行為，同時增加Wnt/β-catenin信號通路下游靶基因c-Myc和CYCLIN D1的表達。進一步研究發現IRS1/2是通過抑制自噬對Dvl2的降解提高后者穩定性。同時，IRS1/2依賴Dvl2增強Wnt3a誘導的上皮細胞-間充質細胞轉變(EMT)。這些研究不僅加深了對IRS1/2分子作用機制和生物學功能的理解，而且進一步揭示了胰島素信號通路和Wnt信號通路之間在細胞增殖和EMT發生過程中的cross-talk，因此我們認為IRS1/2和Dvl2可能共同參與了腫瘤的發生髮展。
