《PARP1調控BRD7穩定性的機制及其在乳腺癌中的意義》是依託中山大學，由吳雯靜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：PARP1調控BRD7穩定性的機制及其在乳腺癌中的意義
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吳雯靜
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
乳腺癌是女性最常見、預後差的惡性腫瘤之一，主要以手術和化療為主的綜合治療，但其發病機制仍然不明。我們前期研究發現：E3泛素連線酶APC/C複合物通過泛素化參與調控抑癌基因BRD7的蛋白穩定性，阻斷APC/C-BRD7通路可顯著抑制腫瘤細胞的生長。最近的預實驗結果表明：多聚酶PARP1可與BRD7相互作用，促進其多聚ADP-核糖化修飾，負調控BRD7的蛋白穩定性。這些結果提示：PARP1可能通過負調控BRD7的蛋白穩定性參與到腫瘤的發生髮展過程。本項目擬採用免疫螢光、免疫共沉澱（Co-IP）、體內泛素化等方法，進一步研究BRD7與PARP1相互作用的分子機制，通過體內與體外實驗探討PARP1-BRD7通路在乳腺癌中的功能，並結合臨床乳腺癌標本，揭示PARP1與BRD7表達的相關性及在乳腺癌預後中的作用。本項目的開展將有助於闡明乳腺癌的發病機制，也可能為乳腺癌的診斷與靶向治療提供新的思路。
結題摘要
乳腺癌是女性最常見、預後差的惡性腫瘤之一，主要以手術和化療為主的綜合治療，但其發病機制仍然不明。我們前期研究發現：BRD7作為腫瘤抑制基因，其蛋白穩定性受到E3泛素連線酶APC/C複合物的調控，靶向抑制APC/C-BRD7通路可顯著抑制腫瘤細胞的生長。在本次研究中，我們又發現了調控BRD7穩定性的新機制：DNA損傷的情況下，聚腺苷酸二磷酸核苷酸轉移酶PARP1結合BRD7並促進其被PAR修飾，而BRD7的PAR修飾信號啟動了招募E3泛素連線酶RNF146，從而增強BRD7的多聚泛素化修飾促進其進一步被26S蛋白酶體降解。具體來講，首先我們發現：BRD7與PARP1在內源與外源水平均具有顯著的相互作用，而且這種互作在DNA損傷的情況下會進一步增強；其次，PARP1與BRD7的互作促進了BRD7的PAR修飾，敲除內源性的PARP1，BRD7的PAR修飾幾乎完全被抑制，而且BRD7的PAR修飾位點主要發生於613R/614K胺基酸位點；第三，PARP1與BRD7的互作影響了BRD7的蛋白穩定性，敲除或抑制PARP1後BRD7的蛋白水平顯著上調，蛋白半衰期顯著延長，泛素化修飾水平大大降低；第四，PARP1促進BRD7蛋白的降解主要通過E3泛素連線酶RNF146來完成。敲低RNF146後，BRD7蛋白的穩定性顯著增強，泛素化水平降低；而且BRD7與RNF146的互作依賴於PARP1介導的PAR修飾，敲除PARP1後解除了RNF146與BRD7的結合。第五，RNF146作為E3泛素連線酶，具有典型的泛素連線酶的結構domain：RING domain，負責識別特異性的底物；WWE domain，負責識別被PAR修飾的蛋白，因此我們構建了一系列RNF146的缺失突變體， Co-IP實驗證實：無論缺失RING domain還是WWE domain都將抑制其與BRD7的互作。反過來，我們也對BRD7負責結合RNF146的作用區段進行了鑑定，發現BRD7(1-128)區段對RNF146的結合不是必需的。最後，由於BRD7作為潛在的腫瘤抑制因子，其可以抑制細胞周期的G1-S的進程，促進細胞凋亡的發生。因此我們選用乳腺癌細胞系進行了驗證，發現確實化療藥物(CPT/VP16)與PARP1抑制劑(Olaparib)聯用效果顯著優於單用化療藥物；但敲除內源性BRD7之後，則這種聯用效果得到解除，
