本文關(guān)鍵詞：STAT3乙�；蕾囆缘木�粒體定位及丙酮酸代謝調(diào)控

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【摘要】：研究背景信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄活化因子(Signal Transducers and Activators of Transcription,STAT)家族蛋白表達(dá)于多類機(jī)體組織和細(xì)胞內(nèi),參與調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、凋亡、DNA損傷修復(fù)等多種生理途徑。STAT3是STAT家族的重要成員,最早被發(fā)現(xiàn)為癌基因[1]。STAT3可接受外界各類生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子等刺激信號(hào),調(diào)控下游目的基因表達(dá),進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞的各項(xiàng)生理過程。近期研究發(fā)現(xiàn)STAT3也是一種多功能轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,其在乳腺癌、白血病及頭頸部鱗癌等多種腫瘤組織及細(xì)胞系中表現(xiàn)持續(xù)性活化[2],說明STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的激活密切關(guān)聯(lián)于多類腫瘤的發(fā)生發(fā)展[3-5]。STAT3調(diào)節(jié)下游靶基因的轉(zhuǎn)錄,可通過與其他調(diào)節(jié)因子形成復(fù)合物的方式,也可以通過酪氨酸位點(diǎn)(如Y705)的磷酸化[6],分子間酪氨酸磷酸化位點(diǎn)與SH2結(jié)構(gòu)域的相互作用,在細(xì)胞漿部位形成同源或者異源二聚體,移位至胞核內(nèi)進(jìn)而調(diào)控下游靶基因的表達(dá)水平[7]。被激活的STAT3可調(diào)節(jié)下游基因的表達(dá)活性及細(xì)胞生理功能[8],例如凋亡抑制基因(Bcl-xl、Survivin、Mc-I等),細(xì)胞周期凋亡基因(Cyclin D1/D2、cMyc等),腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)基因(金屬蛋白酶MMPs等)和血管內(nèi)皮生成因子(VEGF等)。經(jīng)細(xì)胞因子處理后,細(xì)胞漿內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子(STAT)家族蛋白羧基末端(C末端)結(jié)構(gòu)域的氨基酸殘基發(fā)生一系列翻譯后修飾變化[9],例如705位酪氨酸殘基和727位絲氨酸殘基發(fā)生磷酸化,685位賴氨酸殘基發(fā)生乙�；痆7,10,11]。組蛋白乙�；D(zhuǎn)移酶CBP可介導(dǎo)STAT3的Lys685位點(diǎn)的乙�；�,該乙�；^程是可逆的,可在Ⅰ型組蛋白去乙酰化酶(HDAC)和(或)Sirtuins家族特定成員的催化下發(fā)生去乙�；磻�(yīng)。C末端結(jié)構(gòu)域Tyr705/Ser727磷酸化的STAT3在細(xì)胞核與目的基因啟動(dòng)子結(jié)合在轉(zhuǎn)錄激活進(jìn)程中起著至關(guān)重要的作用[12,13]。STAT3磷酸化激活的基因參與不同的生理進(jìn)程,包括干細(xì)胞的自我更新、T細(xì)胞的分化、細(xì)胞周期和增殖等[14-17]。Lys685位點(diǎn)的乙酰化對(duì)于STAT3形成穩(wěn)定的二聚體、細(xì)胞生長(zhǎng)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)以及促進(jìn)反映抑瘤素M治療的細(xì)胞循環(huán)進(jìn)程具有決定性的功能,而這種二聚體對(duì)細(xì)胞因子刺激的DNA結(jié)合和轉(zhuǎn)錄調(diào)控也是必需的[7]。STAT3 Ser727位點(diǎn)磷酸化的發(fā)生促使細(xì)胞漿內(nèi)的STAT3向線粒體轉(zhuǎn)移[18]。采用STAT3表達(dá)缺陷型PC3細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè),表達(dá)S727A突變型STAT3的PC3細(xì)胞的生理狀態(tài)與表達(dá)野生型STAT3的PC3細(xì)胞及表達(dá)N端連接線粒體定位序列的MLS-STAT3的PC3細(xì)胞相比較,表現(xiàn)出電子運(yùn)輸鏈(ETC)中復(fù)合物Ⅰ的活動(dòng)性降低,缺氧條件下活性氧簇量(ROS)的增加。STAT3可能通過增強(qiáng)細(xì)胞呼吸電子傳遞鏈的活性來參與Ras(原癌基因產(chǎn)物)依賴性的細(xì)胞轉(zhuǎn)化[19]。推測(cè)線粒體內(nèi)的STAT3可能通過與細(xì)胞呼吸鏈復(fù)合物Ⅰ和Ⅱ相互影響并最終提高NADH,從而增加電子呼吸鏈的活性和ATP的產(chǎn)生量。然而,活體實(shí)驗(yàn)內(nèi)最佳的ATP的產(chǎn)生量或氧化磷酸化作用并不需要STAT3和蛋白復(fù)合物Ⅰ/Ⅱ之間的直接相互作用[20]。故而,我們推測(cè)STAT3在線粒體代謝過程中發(fā)揮功能可能存在其他的途徑,我們以此為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)一步探討。磷酸化修飾主導(dǎo)STAT3從細(xì)胞質(zhì)移位至細(xì)胞核,與DNA結(jié)合、啟動(dòng)核內(nèi)催化作用,去磷酸化作用終止上述信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程[21-24]。然而,STAT3在細(xì)胞質(zhì)和線粒體之間通過何種方式傳導(dǎo)及其在線粒體中活性逆轉(zhuǎn)的機(jī)制仍然未知。有趣的是,參與去除翻譯后修飾的線粒體酶可顯著促進(jìn)去乙�；痆25],從而表明乙�；揎椩诰�粒體活動(dòng)中是一個(gè)重要角色。已有報(bào)道指出在線粒體內(nèi)可檢測(cè)到三個(gè)去乙�；窼IRTs家庭成員SIRT3、SIRT4和SIRT5的存在[26-28]。蛋白的乙�；揎椩诩�(xì)胞處于血清饑餓/釋放狀態(tài)中往往起著至關(guān)重要的作用,因此我們推測(cè)乙�；揎椏赡茉诰�粒體內(nèi)參與調(diào)控能量代謝過程。研究目的1.研究胰島素與血清生長(zhǎng)因子誘導(dǎo)的STAT3乙�；揎棇�(duì)線粒體內(nèi)物質(zhì)能量代謝途徑的調(diào)控及其作用機(jī)制。2.研究乙酰化的STAT3在線粒體內(nèi)能量代謝的調(diào)控對(duì)癌細(xì)胞發(fā)生發(fā)展的影響。研究方法1.質(zhì)粒和截短體的構(gòu)建構(gòu)建 STAT3K87R,K685R,K707R,K709R,K685/707/709R點(diǎn)突變質(zhì)粒,STAT3(28-770),(1-738),(28-738),(1-320),(1-585),(465-770),(685-770)等截短體,確定STAT3作用功能域及位點(diǎn);將酵母菌氧化酶復(fù)合物Ⅳ(Cox4)的核酸序列構(gòu)建到STAT3羧基端,提高STAT3的線粒體定位。2.免疫共沉淀檢測(cè)線粒體內(nèi)與STAT3相互結(jié)合相互作用的蛋白。3.轉(zhuǎn)染SiRNA分別干擾細(xì)胞內(nèi)乙�；D(zhuǎn)移酶CBP和去乙�；窼IRT5的表達(dá)。4.蛋白Western Blot分析比較不同處理?xiàng)l件下,不同蛋白在細(xì)胞各組分內(nèi)的表達(dá)水平及相應(yīng)乙酰化修飾程度。5.免疫組化檢測(cè)STAT3 K685乙酰化在癌組織及正常癌旁組織細(xì)胞內(nèi)的定位。6.質(zhì)譜分析分析STAT3 C末端乙�；稽c(diǎn)的序列特征;檢測(cè)細(xì)胞因子誘導(dǎo)的STAT3乙�；稽c(diǎn);檢測(cè)體外反應(yīng)中SIRT3或SIRT5對(duì)包含K685乙�；碾亩蔚娜ヒ阴；�。7.檢測(cè)丙酮酸脫氫酶復(fù)合物Ⅰ(PDC E1)活性PDC E1活性檢測(cè)試劑盒(YoYongBio)采用分光光度法檢測(cè)不同處理?xiàng)l件下細(xì)胞的PDC E1活性。8.檢測(cè)線粒體膜電勢(shì)(MMP)水平采用碧云天(Beyotime)線粒體膜電勢(shì)檢測(cè)試劑盒(JC-1探針)(C2006)。9.胞內(nèi)葡萄糖消耗水平檢測(cè)采用胞內(nèi)葡萄糖檢測(cè)試劑盒(Sigma,GAGO-20)。10.油紅染色(Oil Red O Staining)著染胞內(nèi)脂滴,胰島素或者血清刺激后,光學(xué)顯微鏡下直接觀測(cè)胞內(nèi)脂滴的聚集狀況。11.Seahorse分析檢測(cè)不同處理?xiàng)l件下,胞內(nèi)酸化率(Extracellular acidification rate,ECAR)和氧消耗率(Oxygen consumption rate,OCR)水平。12.α-酮戊二酸((α-KG)水平檢測(cè)采用α-KG檢測(cè)試劑盒(Sigma,MAK054)。13.檢測(cè)胞內(nèi)乙酰輔酶A(Acetyl-CoA)水平(1)熒光定量法:采用α-KG檢測(cè)試劑盒(Sigma,MAK039)。(2)ELISA方法:ELISA試劑盒來源于上海信帆生物科技有限公司。14.乳酸檢測(cè)采用乳酸水平檢測(cè)試劑盒(Sigma,MAK064)。15.ATP水平檢測(cè)采用ATP檢測(cè)試劑盒(Beyotime,S2006)。16.數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理one-way ANOVA分析不同樣品結(jié)果數(shù)據(jù),p0.05(*),p0.01(**)認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.STAT3經(jīng)胰島素刺激發(fā)生乙�；揎�,轉(zhuǎn)移進(jìn)入線粒體細(xì)胞因子IL6刺激STAT3多個(gè)位點(diǎn)發(fā)生乙�；揎梉7,29,30],相似地,在血清饑餓的成纖維細(xì)胞中,經(jīng)血清饑餓和釋放處理或胰島素刺激后,同樣檢測(cè)到了STAT3乙�；恼T導(dǎo)。PC3細(xì)胞蛋白的質(zhì)譜分析結(jié)果顯示STATs家族中STAT1、STAT3和STAT5的C末端氨基酸序列中K685、K707和K709賴氨酸殘基與重要的磷酸化位點(diǎn)705位酪氨酸殘基相臨[31],為C末端區(qū)域乙�；稽c(diǎn)特有的序列特征。在小鼠成纖維細(xì)胞(MEFs)內(nèi),經(jīng)血清饑餓釋放激活的STAT3在Y705和S727位點(diǎn)都發(fā)生適度的磷酸化,但胰島素處理后卻沒有明顯檢測(cè)到磷酸化的存在,但兩種處理方式都可以誘導(dǎo)STAT3 C末端乙�；揎椀陌l(fā)生。293T細(xì)胞內(nèi),乙�；D(zhuǎn)移酶CBP的過表達(dá),尼克酰胺(Nicotinamide,NAM)和曲古抑菌素A(Tricostatin,TSA)均可以誘導(dǎo)STAT3乙�；�。SiRNA敲除小鼠成纖維細(xì)胞內(nèi)的CBP,胰島素刺激后,卻沒有明顯的STAT3乙�；F(xiàn)象的發(fā)生,而且胰島素刺激可以增強(qiáng)CBP與胰島素受體的關(guān)聯(lián)。我們分離出MEF細(xì)胞的細(xì)胞漿,細(xì)胞核和線粒體三部分,只在細(xì)胞漿和細(xì)胞核兩部分檢測(cè)到了 CBP的存在。在蛋白質(zhì)合成抑制劑放線菌酮(CHX)或蛋白酶體抑制劑MG132處理的前提下,我們?cè)儆靡葝u素對(duì)MEFs進(jìn)行處理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明胰島素對(duì)于STAT3的表達(dá)及穩(wěn)定性沒有明顯影響。對(duì)小鼠成纖維細(xì)胞內(nèi)經(jīng)血清饑餓釋放處理和胰島素刺激后各細(xì)胞組份內(nèi)STAT3修飾及定位的變化進(jìn)行比較,前者可以誘導(dǎo)STAT3同時(shí)進(jìn)入線粒體和細(xì)胞核內(nèi),后者只表現(xiàn)出誘導(dǎo)STAT3線粒體的移位;只有血清饑餓釋放處理誘導(dǎo)S727的磷酸化,但兩者都可以誘導(dǎo)STAT3 K685位點(diǎn)乙酰化的發(fā)生。STAT3乙�；梢园l(fā)生在C末端位點(diǎn),亦可發(fā)生在N端[7,32]。從胰島素處理的293T細(xì)胞內(nèi)分離提純STAT3,質(zhì)譜分析結(jié)果顯示胰島素誘導(dǎo)的STAT3乙�；稽c(diǎn)包括N末端結(jié)構(gòu)域的K87位及C末端結(jié)構(gòu)域內(nèi)的K685、K707和K709。在線粒體外部,HDACs家族的HDAC6使得STAT3 K87去乙�；痆33],降低STAT3線粒體定位。血清饑餓釋放處理誘導(dǎo)的STAT3 Y705和S727位點(diǎn)的磷酸化對(duì)STAT3線粒體定位的影響不顯著。STAT3(1-738),(28-770)及(28-738)截短體都不會(huì)影響STAT3向線粒體內(nèi)的移位。STAT3及各結(jié)構(gòu)域截短體分別與CBP共轉(zhuǎn)染293T細(xì)胞,CBP的過表達(dá)明顯提高了STAT3WT、STAT3(1-320)和STAT3(1-585)在線粒體內(nèi)的定位,但是截去N端結(jié)構(gòu)域的STAT3(321-770)變化不明顯,而且STAT3 K87R與STAT3 WT相比,線粒體定位明顯降低,即使在血清刺激或者胰島素處理的條件下也沒有改觀。2.線粒體內(nèi)乙�；腟TAT3與PDCE1相結(jié)合而激活PDCE1,促進(jìn)丙酮酸向乙酰輔酶A(Acetyl-CoA)的轉(zhuǎn)化已有報(bào)道稱,線粒體內(nèi)STAT3是呼吸鏈的一個(gè)組份,可與電子傳遞鏈復(fù)合物Ⅰ/Ⅱ和GRIM-19相結(jié)合[18,19]。從HeLa細(xì)胞線粒體蛋白裂解液內(nèi)分離純化STAT3,質(zhì)譜分析與STAT3相關(guān)聯(lián)的組份。我們的質(zhì)譜分析沒有發(fā)現(xiàn)上述已被報(bào)道的組份,卻驚喜地發(fā)現(xiàn)了新的與STAT3結(jié)合的線粒體蛋白,包括丙酮酸脫氫酶復(fù)合物Ⅰ(PDC E1)、細(xì)胞色素C(CytC)和SIRT5。在野生型MEFs細(xì)胞內(nèi),胰島素刺激加強(qiáng)了STAT3與PDC E1的結(jié)合,PDC E1及其余兩種丙酮酸脫氫酶復(fù)合物二氫硫辛酸轉(zhuǎn)乙酰酶(PDCE2)和二氫硫辛酸脫氫酶(PDCE3)的表達(dá)水平?jīng)]有明顯的改變。轉(zhuǎn)染293T細(xì)胞,STAT3 C末端結(jié)構(gòu)域參與與PDC E1的結(jié)合。在野生型MEFs細(xì)胞內(nèi)胰島素刺激增強(qiáng)了STAT3與PDC E1的結(jié)合,從而提高PDC E1的生物活性,促進(jìn)丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A,但是在STAT3-/-MEF細(xì)胞內(nèi)胰島素刺激對(duì)于丙酮酸脫氫酶活性沒有明顯影響。丙酮酸脫氫酶活性檢測(cè)試劑盒檢測(cè)到高表達(dá)Cox4-STAT3的細(xì)胞的PDC E1比高表達(dá)野生型STAT3的細(xì)胞表現(xiàn)出更高的生物活性。STAT3 3KR突變體抑制STAT3與PDC E1 的結(jié)合,高表達(dá)3KR(K685,K707,K709)的STAT3-/-MEFs的PDC E1的活性比高表達(dá)WT、Y705和S727A突變體的細(xì)胞明顯受到抑制。PDC E1負(fù)責(zé)丙酮酸向乙酰輔酶A的轉(zhuǎn)化,胰島素刺激后,STAT3WT MEFs細(xì)胞內(nèi)乙酰輔酶A的水平急劇增高;相反,STAT3-/-MEFs細(xì)胞內(nèi)卻沒有明顯的變化。3.存在于線粒體內(nèi)的多種去乙�；复呋疭TAT3去乙�；延袌�(bào)道稱SIRT5是線粒體內(nèi)的去琥珀酰酶,亦是去乙�；竅9,28,34-36]。SiRNA敲除HeLa細(xì)胞內(nèi)Sirtuin家族成員,篩選出針對(duì)STAT3的去乙�；浮＞�粒體內(nèi)可檢測(cè)到SIRT3、SIRT4和SIRT5的存在,SIRT5的缺失明顯增強(qiáng)STAT3的乙�；潭�,SIRT3的缺失也可較小程度發(fā)揮STAT3去乙�；δ�。敲除A549細(xì)胞內(nèi)的SIRT5,細(xì)胞漿、線粒體和細(xì)胞核三部分內(nèi)STAT3乙�；蕉枷鄳�(yīng)地增強(qiáng)。為了進(jìn)一步研究STAT3與SIRT5的結(jié)合區(qū)域,將全長(zhǎng)STAT3、STAT3(1-130)、STAT3(465-770)分別與SIRT5共轉(zhuǎn)染293T細(xì)胞,相對(duì)于N端截短體(1-130)的微弱結(jié)合,C端截?cái)囿w(465-770)與SIRT5強(qiáng)烈結(jié)合。SIRT5H158Y突變體抑制了SIRT5對(duì)STAT3的去乙�；δ�。體外實(shí)驗(yàn)顯示,SIRT3和SIRT5針對(duì)STAT3 K685位點(diǎn)均有去乙�；墓δ�,但是SIRT5具有更廣泛的去乙�；δ�,SIRT3對(duì)于K707和K709位乙�；瘺]有明顯抑制,故而SIRT5是我們研究的重點(diǎn)。線粒體內(nèi)的去乙�；窼IRT3和SIRT5皆可以發(fā)揮去乙�；δ�,即使已經(jīng)有報(bào)道稱兩者在線粒體能量代謝中功能相反[37-40]。4.STAT3的乙�；{(diào)控線粒體內(nèi)三羧酸-電子傳遞鏈(TCA-ETC)的生物功能胰島素刺激和NAM處理都能較小幅度地提高M(jìn)EFs細(xì)胞的線粒體膜電位,在STAT3-/-MEF細(xì)胞內(nèi),線粒體基礎(chǔ)膜電勢(shì)和胰島素刺激后的膜電勢(shì)相對(duì)于野生型MEF都明顯降低。我們選擇了在17號(hào)染色體上STAT3整個(gè)基因缺失的前列腺癌細(xì)胞株P(guān)C3作為研究對(duì)象[41]。PC3細(xì)胞內(nèi),相對(duì)于STAT3的突變體Y705F、S727A,STAT3 3KR對(duì)線粒體膜電勢(shì)的抑制作用更為顯著,說明STAT3的乙酰化修飾對(duì)線粒體膜電勢(shì)的影響比磷酸化修飾更為重要[20]。過表達(dá)SIRT5可明顯抑制因CBP的過表達(dá)引起的線粒體膜電勢(shì)的提升和PDCE1活性的增強(qiáng)。胰島素刺激條件下,比較野生型和STAT3-/-MEF兩種細(xì)胞內(nèi)ATP的合成水平,后者基礎(chǔ)水平ATP的合成量比較高,但是在胰島素刺激前后卻沒有明顯的變化。高表達(dá)STAT3各突變體的STAT3-/-MEF細(xì)胞的ATP合成量進(jìn)行比較分析,Y705F對(duì)ATP的生成沒有明顯影響,S727A表現(xiàn)出較小程度的影響,但3KR明顯抑制了ATP合成的提高。與STAT3-/-MEF相比較,胰島素處理后野生型MEFs細(xì)胞內(nèi)葡萄糖的水平迅速下降。Seahorse XF96胞外流量分析儀檢測(cè)胰島素處理的MEF細(xì)胞的胞外酸化率(Extracellular acidification rate,ECAR)的變化,STAT3的缺失并不影響胞內(nèi)糖酵解水平,相同的實(shí)驗(yàn)過程中,野生型MEF細(xì)胞經(jīng)胰島素處理后氧消耗率(Oxygen consumption rate,OCR)明顯高于STAT3-/-MEF細(xì)胞。檢測(cè)胰島素處理后野生型MEF和STAT3-/-MEF細(xì)胞內(nèi)α-KG的水平,我們發(fā)現(xiàn)STAT3對(duì)于胰島素引起的TCA循環(huán)的上調(diào)是必不可少的。分離MEF細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞漿和線粒體組份,我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)胰島素處理后,兩組份內(nèi)的乙酰輔酶A含量都顯著增加。油紅燃料對(duì)胞內(nèi)脂滴進(jìn)行染色,胰島素促進(jìn)野生型MEF細(xì)胞內(nèi)脂滴的大量聚集,但是對(duì)STAT3-/-MEF細(xì)胞作用不明顯。與轉(zhuǎn)入STAT3WT的STAT3-/-MEF細(xì)胞相比,轉(zhuǎn)入3KR突變體的細(xì)胞沒有表現(xiàn)出明顯的脂滴堆積。不表達(dá)STAT3的前列腺癌PC3細(xì)胞表現(xiàn)出很低的PDC E1活性、線粒體膜電勢(shì)及ATP合成水平,而轉(zhuǎn)染Cox4-STAT3的PC3細(xì)胞中PDC E1活性、線粒體膜電勢(shì)及ATP合成水平都明顯升高[42]。肺腺癌細(xì)胞A549內(nèi)表現(xiàn)出連續(xù)性高水平STAT3乙�；�,從而在大量表達(dá)STAT3的線粒體內(nèi),表現(xiàn)出較高水平的PDC E1活性。轉(zhuǎn)入STAT3的PC3細(xì)胞大大降低了Warburg效應(yīng),乳酸的產(chǎn)生量明.顯降低,葡萄糖轉(zhuǎn)化成脂肪酸量明顯升高。對(duì)從非小細(xì)胞癌和鱗狀細(xì)胞癌肺癌患者處獲取的腫瘤切片進(jìn)行免疫組織化學(xué)分析,結(jié)果顯示K685位點(diǎn)的乙�；瘡V泛分布于細(xì)胞質(zhì)區(qū)域,而在正常癌旁組織中只檢測(cè)到少量K685的乙�；�。為進(jìn)一步確認(rèn)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)K685乙酰化主要定位于線粒體,分離肺癌患者癌組織和癌旁組織細(xì)胞質(zhì)和線粒體兩組份,免疫印跡實(shí)驗(yàn)顯示腫瘤組織線粒體內(nèi)K685乙�；黠@高于癌旁組織,相反,SIRT5的表達(dá)水平明顯低于癌旁組織,癌組織內(nèi)ATP的產(chǎn)量也高于正常組織。結(jié)論及意義綜上所述,細(xì)胞漿內(nèi)的STAT3,經(jīng)過胰島素或血清內(nèi)的生長(zhǎng)因子作用激活后,可以轉(zhuǎn)移進(jìn)入不同的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)內(nèi)行使不同的生物功能,包括細(xì)胞核和線粒體。然而,對(duì)于STAT3的線粒體移位及對(duì)隨后的三羧酸(TCA)循環(huán)和電子傳遞鏈(ETC)調(diào)控的精確機(jī)制仍然知之甚少。在血清饑餓的細(xì)胞內(nèi)驗(yàn)證并觀察到了經(jīng)血清釋放處理或胰島素刺激后的STAT3乙酰化過程。血清釋放處理或者胰島素刺激調(diào)動(dòng)CBP乙�；腟TAT3向線粒體移位。在線粒體中,STAT3與丙酮酸脫氫酶E1(PDC-E1)結(jié)合而增強(qiáng)PDCE1的生物活性,隨后加速丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A,促進(jìn)TCA循環(huán),提高線粒體膜電勢(shì),促進(jìn)ATP的合成。不同的去乙�；缚梢种粕鲜鯯TAT3乙�；龠M(jìn)線粒體內(nèi)丙酮酸代謝的過程。HDAC家族成員HDAC6使細(xì)胞漿內(nèi)的STAT3 K87去乙�；�,抑制STAT3向線粒體內(nèi)的移位。Sirtuin家族成員SIRT5可去乙�；疭TAT3,抑制線粒體內(nèi)丙酮酸代謝的途徑。STAT3乙�；诰�粒體內(nèi)促進(jìn)丙酮酸代謝從而提高ATP合成的途徑,同樣適用于分析癌細(xì)胞內(nèi)超常能量的產(chǎn)生。在肺癌A549細(xì)胞株中,線粒體內(nèi)的STAT3表現(xiàn)出連續(xù)性的乙酰化,可以在持續(xù)性的活性狀態(tài)中維持癌細(xì)胞線粒體膜電位和ATP合成[43-45],從而為癌細(xì)胞的大量增殖提供了能量基礎(chǔ)。發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞的能量供給來源有助于從根本上切斷癌細(xì)胞發(fā)生發(fā)展,對(duì)于阻遏癌細(xì)胞的增殖有極其重要的理論指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R730.2
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本文編號(hào)：1281432