《NOR1通過抑制PDK1表達調控細胞能量代謝的機制研究》是依託中南大學，由向波擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：NOR1通過抑制PDK1表達調控細胞能量代謝的機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：向波
- 依託單位：中南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
NOR1（oxidored-nitro domain containing protein 1）是我室率先克隆得到的新基因，NOR1基因在鼻咽癌中表達下調，在急性粒細胞性白血病細胞中存在啟動子高甲基化，並具有抑制腫瘤細胞生長的作用，是一個腫瘤抑瘤基因。前期研究發現NOR1具有抑制乳酸生成，促進線粒體有氧代謝的作用，並引起能量代謝關鍵調控分子PDK1表達下調，促進低氧誘導的細胞凋亡。本項目擬在前期工作基礎上，以鼻咽正常上皮細胞系NP69及癌細胞系5-8F、MCF7為模型，進一步研究NOR1對細胞能量代謝、細胞增殖與凋亡的調控作用；通過研究PDK1與NOR1表達與功能之間的關聯及NOR1抑制PDK1表達的機制，闡明NOR1通過抑制PDK1啟動子活性，抑制其表達，從而調控細胞代謝和抑制腫瘤的分子機理。
結題摘要
NOR1（oxidored-nitro domain containing protein 1）是從鼻咽癌中克隆得到的新基因，前期研究結果表明NOR1基因mRNA在鼻咽癌組織和細胞系中表達下調，而在鼻正常鼻咽黏膜上皮細胞中高表達。NOR1蛋白部分定位於線粒體，可能影響細胞能量代謝。本項目從檢測NOR1蛋白在鼻咽癌等多種腫瘤組織中的表達入手，通過免疫組化證實NOR1蛋白在鼻咽癌、睪丸癌等組織中表達下調，且與鼻咽癌患者預後相關。建立了穩定表達NOR1的鼻咽癌細胞系，以及穩定干擾NOR1表達的HeLa、MCF7細胞系，證實NOR1具有抑制腫瘤細胞惡性生物學行為的作用，是一個新的抑瘤基因，而啟動子DNA甲基化修飾是導致NOR1在鼻咽癌組織中表達下調的表觀遺傳機制。穩定表達NOR1引起鼻咽癌細胞能量代謝改變，主要表現為糖酵解受抑制，同時腫瘤細胞氧耗量降低，提示NOR1引起了細胞代謝重編程。PDK1蛋白在鼻咽癌細胞系和鼻咽癌組織中表達上調。穩定表達NOR1抑制了鼻咽癌細胞PDK1表達，上調Bax蛋白，激活線粒體凋亡途徑引起細胞色素c釋放，活化caspase級聯反應，促進了缺氧引起的鼻咽癌細胞凋亡。NOR1抑制了鼻咽癌細胞基礎水平的自噬，可能是其影響代謝重編程的原因。NOR1啟動子受HSF1、NRF1調節，氧化應激通過激活HSF1、NRF1促進NOR1表達，反饋調節腫瘤細胞在氧化應激狀態下的存活能力。NOR1抑制了氧化應激誘導的鼻咽癌細胞自噬，上調線粒體Bax/Bcl-xL比例，促進氧化應激狀態下自噬向凋亡轉換，引起smac釋放，促進腫瘤細胞凋亡。瞬時干擾NOR1抑制了氧化應激誘導的HeLa細胞死亡。NOR1與順鉑協同抑制鼻咽癌細胞自噬，提高鼻咽癌細胞對順鉑的化療敏感性。此外，克隆得到小鼠、大鼠NOR1同源基因，證實NOR1是一個在進化上保守的基因家族。對小鼠、大鼠NOR1基因組織表達規律進行研究，發現小鼠、大鼠NOR1基因/蛋白在睪丸組織、神經元、上呼吸道黏膜上皮細胞高表達。發現人NOR1基因第二外顯子選擇性剪下方式，研究了NOR1基因不同選擇性剪下異構體在不同組織中的分布規律。綜上所述，本研究基本按照研究計畫進行，本著科學客觀的原則，做出了一些小的調整，初步闡明了NOR1基因通過影響細胞自噬和能量代謝重編程，抑制腫瘤細胞惡性生物學行為的作用。
