《SENP1調控磷酸戊糖途徑抑制腫瘤細胞生長及其分子機制》是依託上海交通大學，由蔡蓉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：SENP1調控磷酸戊糖途徑抑制腫瘤細胞生長及其分子機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蔡蓉
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
SUMO修飾通過改變靶蛋白的位置與活性等，參與生理與病理過程的調控。我們前期工作發現， Senp1-/-MEF細胞生長速度較野生型增快，葡萄糖消耗增加，磷酸戊糖途徑關鍵酶G6PD等表達升高，6-磷酸葡萄糖酸酯、5-磷酸核糖等中間代謝產物堆積。在肺腺癌細胞株A549中過表達SENP1，則抑制細胞生長、葡萄糖消耗和G6PD表達。對肺癌患者腫瘤標本和癌旁組織比較分析，發現SENP1在肺癌組織中低表達。上述發現使我們有興趣進一步探討SENP1是否通過抑制磷酸戊糖途徑抑制了腫瘤細胞生長。本課題將圍繞SENP1與腫瘤細胞代謝和生長進行以下研究：1. 腫瘤細胞中SENP1低表達是否改變了細胞的代謝模式；2.SENP1是否通過改變代謝模式抑制腫瘤細胞的生長；3.SENP1調控代謝的分子機制。上述研究，能幫助我們建立SENP1通過調控細胞代謝參與腫瘤生長調控的聯繫,並將為臨床防治腫瘤提供新的作用靶標。
結題摘要
細胞代謝重編程（cell metabolism reprogramming）是腫瘤發生髮展的重要原因。具有快速增殖能力的細胞，如胚胎成纖維細胞（mouse embryonic fibroblasts, MEFs）和腫瘤細胞等，與處於靜止期的細胞主要以氧化磷酸化獲取 ATP 不同，為了滿足細胞快速生長的需要，大量的營養物質（如葡萄糖、谷氨醯胺）被細胞攝取後，通過活躍的有氧酵解（aerobic glycolysis）和磷酸戊糖途徑（pentose phosphate pathway, PPP），為細胞增殖和分裂提高生物原料，這被稱為細胞代謝的重編程。SENP1作為一種去SUMO蛋白酶家族成員，是調控細胞內蛋白SUMO修飾水平的重要因子，從而參與生物體生理和病理過程的調控。開展本項目的前期基礎，是基於SENP1缺失後，在MEF細胞中發現了糖酵解和磷酸戊糖途徑活躍的數據，提示SENP1參與快速增殖細胞代謝重編程的可能性；另外，我們在人肺癌標本中，發現了SENP1的低表達。在本項目的資助下，我們通過獲取臨床肺癌患者的腫瘤組織標本、體外構建穩定敲減SENP1的腫瘤細胞系、裸鼠體內成瘤實驗，結合一系列分子生物學、細胞生物學和代謝物的分析，獲得了如下科學發現：1. 腫瘤細胞中SENP1的低表達促進腫瘤細胞的生長；2.SENP1通過促進腫瘤細胞的糖酵解和磷酸戊糖代謝，促進腫瘤細胞生長；3. SENP1促進磷酸戊糖途徑與調控轉錄因子Nrf2的SUMO化修飾程度有關。本項目的研究結果能夠為特定分子和蛋白質翻譯後修飾方式，參與代謝過程調控與腫瘤生長之間的聯繫提供線索，為理解腫瘤生長中代謝動因的普遍性提供證據。
