USP19調控染色體不穩定性及腫瘤發生的作用機制研究

《USP19調控染色體不穩定性及腫瘤發生的作用機制研究》是依託中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院，由穆蕊擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：USP19調控染色體不穩定性及腫瘤發生的作用機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：穆蕊
• 依託單位：中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院

中文摘要

染色體不穩定性是腫瘤細胞的重要特徵，與M期染色體錯誤分離及DNA損傷修復密切相關。但目前染色體不穩定導致腫瘤發生的分子機制仍不十分清楚。本實驗室前期通過siRNA篩選平台，發現調控M期染色體排列的新機制（Cell Death & Disease，第一作者）。利用該平台，我們進一步發現特異調控染色體分離的新功能蛋白質USP19。敲低USP19導致M期染色體錯誤分離，且USP19在DNA雙鏈損傷修復過程中蛋白量上調。本項目在此重要線索基礎上，擬進一步研究USP19在調控染色體不穩定性和腫瘤發生中的作用機制。主要策略是通過免疫親和純化及質譜鑑定在M期和DNA損傷修復過程中與USP19動態結合的蛋白，闡明其調控染色體不穩定性的分子機制；利用USP19敲除小鼠和腫瘤臨床樣品，從動物及臨床水平全面闡述USP19對腫瘤發生髮展的影響。以上努力將可能發現新的腫瘤發生調控機制，為腫瘤生物學研究提供理論基礎。

結題摘要

USP19（ubiquitin-specific protease 19）屬於去泛素化酶家族中最大的泛素特異性加工酶（USPs）家族，是一種具有多結構域的去泛素化酶。我們發現，沉默USP19表達導致腫瘤細胞有絲分裂後期出現染色體錯誤分離（chromosome mis-segregation）的比率升高， 提示USP19 在維持染色體正確分離和基因組穩定性過程中發揮功能。由於M期染色體錯誤分離可能由不同因素導致，包括M期發生的一些錯誤所引起的lagging chromosomes；以及細胞在間期所遭遇的DNA複製、損傷壓力所引起的chromosome bridge。利用免疫螢光技術，我們發現USP19缺失主要導致染色體橋的錯誤分離方式，對lagging chromosomes影響很小。因此我們進一步研究USP19在DNA損傷中的作用，結果顯示USP19敲低抑制伽馬射線照射後的DNA損傷修復，且主要參與NHEJ修復過程。通過co-IP實驗，我們驗證USP19與HDAC1、HDAC2存在相互作用，並可以對底物HDAC1和HDAC2進行泛素化調控。通過檢索腫瘤資料庫，我們發現USP19在多種腫瘤中存在基因缺失。腫瘤組織晶片結果最終顯示，USP19蛋白質在腎透明細胞癌中的表達顯著低於癌旁對照，提示USP19的缺失導致基因組不穩定性，最終導致腫瘤發生。