Plk1磷酸化修飾PinX1在調控端粒長度中的作用和分子機制研究

《Plk1磷酸化修飾PinX1在調控端粒長度中的作用和分子機制研究》是依託浙江大學，由余建擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：Plk1磷酸化修飾PinX1在調控端粒長度中的作用和分子機制研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：余建
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

絕大多數腫瘤細胞通過激活端粒酶而彌補隨細胞分裂逐漸縮短的端粒長度以獲得永生。端粒酶活性受到多種蛋白質的調控，而PinX1是迄今發現對端粒酶活性具有最強抑制作用的蛋白質，但其調控端粒酶活性的具體分子機制還有待於深入研究。最近本課題組發現一個新的PinX1相互作用蛋白Plk1，也證實Plk1在體外能夠磷酸化修飾PinX1。本項目擬在前期工作基礎上，鑑定PinX1的Plk1磷酸化修飾位點，通過體內、外磷酸化實驗明確Plk1激酶對PinX1的磷酸化修飾，觀察Plk1磷酸化修飾PinX1對PinX1功能的影響，並進一步闡明Plk1磷酸化修飾PinX1調節端粒酶活性進而調控端粒長度的具體分子機制。本項目的進行有助於深入了解腫瘤發生髮展機制，也為臨床上開發針對端粒酶的抗腫瘤靶向治療藥物，提供理論基礎和實驗依據。

結題摘要

端粒酶作為腫瘤細胞端粒維持機制之一，在腫瘤細胞永生化過程中起到重要作用，而PinX1是迄今發現對端粒酶活性具有最強抑制作用的蛋白質，但其調控端粒酶活性的具體分子機制還有待於深入研究。此外，本課題組在最近的研究中發現PinX1除具有調控端粒酶活性的作用，其對於細胞有絲分裂期染色體的正常分離也至關重要，但具體分子機制尚不明確。我們在前期研究中發現一個新的PinX1相互作用蛋白Plk1，進一步研究證實Plk1在體外能夠磷酸化修飾PinX1。本項目研究發現PinX1和Plk1的相互作用依賴於PinX1第92-254位胺基酸及Plk1 N端的激酶結構域，而PinX1第110位、117位、226位絲氨酸，第141位、317位蘇氨酸均為Plk1磷酸化修飾位點。進一步研究顯示PinX1野生型、去磷酸化突變體能通過和hTERT的hTR結合結構域及hTR亞基相互作用進而抑制端粒酶的活性，而PinX1模擬磷酸化突變體不具有上述作用，提示Plk1能夠通過磷酸化修飾PinX1調節端粒酶活性進而調控端粒長度。而在細胞有絲分裂期，Plk1磷酸化修飾PinX1對於細胞染色體的正常分離也必須的。此外，本課題組研究顯示Plk1能促進PinX1通過泛素－蛋白酶體途徑降解，且該作用和Plk1磷酸化修飾PinX1密切相關。上述研究結果有助於我們深入理解端粒酶調控機制及染色體正常分離機制。