【摘要】：蛋白質(zhì)翻譯后修飾參與調(diào)控多種生物學(xué)行為,近年來對蛋白質(zhì)翻譯后修飾與腫瘤信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的研究已成為腫瘤學(xué)研究的熱點(diǎn)。泛素化是蛋白質(zhì)翻譯后修飾的一種重要形式。泛素化修飾在細(xì)胞周期調(diào)控,細(xì)胞生長,凋亡,DNA損傷修復(fù)及免疫反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。研究表明,與Lys48結(jié)合的多聚泛素鏈(Ubk48)作為一種信號,介導(dǎo)泛素修飾底物進(jìn)入26S蛋白酶體,執(zhí)行降解功能；與Lys63結(jié)合的多聚泛素鏈(Ubk63)介導(dǎo)的泛素化在DNA損傷修復(fù)、炎癥反應(yīng),胞吞及核糖體蛋白合成中起重要作用。泛素信號功能的紊亂參與了人類多種疾病,如腫瘤等的發(fā)生發(fā)展。 鼻咽癌是中國南方高發(fā)腫瘤,具有人種和人群的易感性、家族聚集現(xiàn)象、低分化和高轉(zhuǎn)移為主的臨床病理特征,其發(fā)病與EB病毒感染高度相關(guān)。潛伏膜蛋白LMP1是EB病毒編碼的重要致瘤蛋白之一。LMP1通過其羧基末端CTAR1和CTAR2功能結(jié)構(gòu)域誘導(dǎo)下游信號通路MAPK, PI3K/Akt, JAK/STAT和NF-κB等的活化,參與調(diào)控細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)化與凋亡等一系列的生物學(xué)行為。 腫瘤抑制基因p53被人們稱之為基因組穩(wěn)定性的“守護(hù)神”。p53基因的突變與功能失活是人類腫瘤發(fā)病過程中常見的分子事件。在DNA損傷,缺氧和癌基因激活等壓力刺激下,p53被激活并促進(jìn)下游靶基因的表達(dá)從而誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯或凋亡發(fā)生。翻譯后修飾,如磷酸化,泛素化和乙�；仁钦{(diào)控p53穩(wěn)定性和功能活性的主要方式。多種與病毒感染相關(guān)的腫瘤發(fā)病都與p53功能失活密切相關(guān)。病毒編碼的致瘤蛋白如SV40大T抗原,腺病毒E1B蛋白,HBV編碼的X蛋白和HCV編碼的核心蛋白等,通過滅活p53信號通路而參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展。 與其他腫瘤細(xì)胞不同的是,在鼻咽癌中p53基因的突變頻率很低(10%),且出現(xiàn)了p53蛋白積聚的現(xiàn)象。我們前期研究表明,EB病毒編碼的致瘤蛋白LMP1通過MAPK信號通路促進(jìn)p53多個位點(diǎn)的磷酸化從而上調(diào)p53穩(wěn)定性。通過本研究,我們發(fā)現(xiàn)LMP1在促進(jìn)p53表達(dá)積聚的同時誘導(dǎo)了其下游靶基因MDM2的表達(dá)。LMP1延長了p53與MDM2的蛋白半衰期,但卻抑制了MDM2與p53的相互結(jié)合。泛素化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,LMP1在抑制MDM2介導(dǎo)的p53UbK48泛素化降解的同時,促進(jìn)了TRAF2介導(dǎo)的p53UbK63泛素化。p53雖然表達(dá)上調(diào),但是p53誘導(dǎo)的細(xì)胞周期阻滯及細(xì)胞凋亡卻在LMP1的作用下受到明顯抑制。我們的結(jié)果首次證實(shí)了在鼻咽癌中LMP1通過異常的泛素化修飾調(diào)控p53的生理功能從而參與鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展。 肺癌是目前高發(fā)的惡性腫瘤。盡管分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展加速了人類對肺癌發(fā)病機(jī)理的認(rèn)識,但多年來肺癌患者的5年生存率仍然不足15%,相比35年前13%并沒有顯著提高。目前肺癌治療的瓶頸之一是發(fā)現(xiàn)新的治療靶標(biāo)及克服肺癌細(xì)胞的化療抵抗。 Akt信號通路因參與調(diào)控細(xì)胞增殖,細(xì)胞周期演進(jìn),細(xì)胞存活和能量代謝而在人類多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展中扮演著十分重要的角色。Akt在腫瘤細(xì)胞中的持續(xù)激活促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的增殖、存活及放化療抵抗。在多種生長因子的刺激下,Akt被蛋白激酶PDK1和mTORC2分別磷酸化Thr308和Ser473而完全活化。新近研究表明,UbK63介導(dǎo)的多聚泛素化是生長因子誘導(dǎo)Akt激活的必需前提條件。不同的生長因子利用不用的泛素E3酶促進(jìn)Akt的UbK63多聚泛素化。如在IGF1信號通路中,TRAF6介導(dǎo)了Akt UbK63泛素化,但在乳腺癌細(xì)胞內(nèi),Skp2介導(dǎo)了EGF信號通路中Akt的多聚泛素化。 TRAF4最初在人乳腺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)組織中因基因擴(kuò)增而被發(fā)現(xiàn)。與大多數(shù)TRAF家族成員不同的是,TRAF4最重要的生理功能似乎不是參與免疫反應(yīng)調(diào)節(jié),而是參與調(diào)控胚胎建成及中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育。新近的研究發(fā)現(xiàn),TRAF4具有潛在的泛素E3酶功能,并參與激活多條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。在人類多種腫瘤中TRAF4存在不同程度的基因擴(kuò)增及蛋白過表達(dá),但TRAF4在腫瘤中的生物學(xué)功能還不甚清楚。 在本研究中,我們發(fā)現(xiàn)TRAF4在肺癌的發(fā)生發(fā)展過程中具有重要的生物學(xué)功能。TRAF4在肺癌細(xì)胞和肺癌標(biāo)本組織中均存在高表達(dá),而在正常肺成纖維細(xì)胞和正常肺組織中相對低表達(dá)。TRAF4參與調(diào)控了EGF誘導(dǎo)的HaCaT細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化�；虺聊琓RAF4表達(dá)能抑制肺癌細(xì)胞的惡性表型,包括細(xì)胞增殖、停泊非依賴生長,裸鼠成瘤能力等。我們的研究首次證實(shí)了在肺癌中TRAF4通過UbK63介導(dǎo)的泛素化修飾參與調(diào)控EGF誘導(dǎo)的Akt活化。證實(shí)了TRAF4具有泛素E3酶的功能,確定了其潛在的泛素結(jié)合酶UbcH5a。Akt是TRAF4泛素化修飾或執(zhí)行其生物學(xué)功能的直接靶標(biāo),基因沉默TRAF4明顯抑制了肺癌細(xì)胞內(nèi)因Akt高度活化而介導(dǎo)的異常糖酵解。 綜上,本研究以鼻咽癌、肺癌為研究模型,從UbK63泛素化修飾的角度闡明了EB病毒致瘤蛋白LMP1通過TRAF2調(diào)控p53異常積聚參與鼻咽癌變的分子機(jī)制,以及肺癌中TRAF4調(diào)控Akt活化的分子機(jī)制,這為UbK63泛素化修飾參與腫瘤的發(fā)病提供了新的實(shí)驗(yàn)依據(jù),為尋找靶向泛素化修飾的抗癌藥物和基因治療靶點(diǎn)提出了新的思路。
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【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R739.63;R734.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 ;Role of Epstein-Barr Virus Encoded Latent Membrane Protein 1 in the Carcinogenesis of Nasopharyngeal Carcinoma[J];Cellular & Molecular Immunology;2007年03期

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本文編號：2263368