本文選題：外泌體 + Rab3D�。� 參考：《清華大學》2015年博士論文

【摘要】：真核生物中廣泛存在著一類分子量為20-27 kDa之間的小分子Rab蛋白。它們作為分子開關調節(jié)了細胞囊泡運輸的許多進程,包括外泌體exosome的釋放。而最新針對腫瘤細胞分泌exosome的研究報道也指出,Rab27A和Rab27B存在于外泌體中,參與了exosome的分泌調控,并推動了腫瘤進展。作為參與蛋白分泌的一個重要小分子GTP酶,Rab3D的功能多見于分泌組織中,而在癌癥中的作用從沒被系統的被報道過。本論文的目的旨在于研究蛋白Rab3D在腫瘤細胞中的功能和機制,包括腫瘤轉移中的重要作用。首先,我們在多種類型的癌癥細胞及多種常見癌癥組織中檢測了該蛋白的蛋白水平表達情況,發(fā)現其含量較正常組織會呈現不正常的高表達,并和腫瘤惡性程度有相關性。我們進一步發(fā)現Rab3D會影響腫瘤細胞的細胞形態(tài),并參與腫瘤細胞的侵襲和遷移過程,在裸鼠原位移植模型體內實驗中也證實該蛋白在動物水平上會增加腫瘤轉移的能力。分子機制實驗揭示了Rab3D會通過激活信號通路如AKT/GSK3β促進細胞的上皮間質化轉變過程,并調節(jié)外泌體的釋放和重要的分子伴侶熱休克蛋白90α的分泌,這些過程共同參與了腫瘤細胞的侵襲和遷移,充分說明了Rab3D作為調節(jié)腫瘤轉移的一個重要分子,將會成為潛在的檢測和治療靶點。另一方面,為了確證Rab3D不僅僅在細胞內存在,我們通過免疫印跡、質譜和電子顯微鏡等技術檢測到在腫瘤細胞分泌的外泌體及其培養(yǎng)基中,Rab3D是高表達的。更重要的是,在不同分期的惡性乳腺癌病人血漿中,Rab3D的表達與惡性程度之間呈現良好的相關性,說明了其未來開發(fā)為腫瘤標志物的可能性。同時,針對幾乎參與腫瘤所有進程的分子伴侶熱休克蛋白90α,我們也開展了一些基礎研究工作。胞內熱休克蛋白90α目前已被報道可以被分泌到細胞外,在腫瘤細胞膜表面的該蛋白還會參與腫瘤的侵襲和轉移,但是該蛋白在腫瘤侵襲過程中的質膜轉運調控機理并未闡明。我們發(fā)現表皮生長因子會特異性地增加該蛋白在腫瘤細胞表面的表達,且定位于細胞突觸的前沿。進一步篩選得到促進腫瘤偽足形成的信號通路PLCγ1-PKCγ參與了熱休克蛋白90α的質膜轉運過程,且該過程依賴于外泌體的運輸。該分子機理為細胞膜表面的熱休克蛋白90α促進腫瘤偽足形成和侵襲轉移提供了新的理論依據。
[Abstract]:A class of small Rab proteins with molecular weight of 20-27 kDa exist widely in eukaryotes. They act as molecular switches to regulate many processes of vesicular transport, including the release of exosome from the exocrine. Recent studies on exosome secretion by tumor cells also show that Rab27A and Rab27B exist in the exocrine body, participate in the regulation of exosome secretion, and promote tumor progression. The function of Rab3D, an important small molecule involved in protein secretion, is found in secretory tissues, but its role in cancer has never been systematically reported. The purpose of this thesis is to investigate the function and mechanism of protein Rab3D in tumor cells, including the important role of tumor metastasis. Firstly, we detected the expression of the protein in various types of cancer cells and various common cancer tissues, and found that the expression of the protein was higher than that in normal tissues, which was correlated with the malignancy of tumor. We further found that Rab3D can affect the morphology of tumor cells and participate in the invasion and migration of tumor cells. In vivo experiments in nude mice model of orthotopic transplantation also confirmed that the protein can increase the ability of tumor metastasis at the animal level. The molecular mechanism suggests that Rab3D promotes the transition of epithelial stroma by activating signaling pathways such as AKT/GSK3 尾, and regulates the release of exocrine and the secretion of important molecular chaperone heat shock protein 90 偽. These processes are involved in the invasion and migration of tumor cells, indicating that Rab3D, as an important molecule regulating tumor metastasis, will become a potential target for detection and treatment. On the other hand, in order to confirm the existence of Rab3D not only in the cells, we detected the overexpression of Rab3D in the exocrine secreted by tumor cells and its medium by Western blotting, mass spectrometry and electron microscopy. More importantly, there is a good correlation between the expression of Rab3D and the degree of malignancy in patients with malignant breast cancer at different stages, which indicates the possibility of its development as a tumor marker in the future. At the same time, we have also carried out some basic research on the molecular chaperone heat shock protein 90 偽, which is involved in almost all tumor processes. The intracellular heat shock protein 90 偽 has been reported to be secreted out of cells, and the protein on the surface of tumor cell membrane is involved in the invasion and metastasis of tumor. However, the mechanism of plasma membrane transport regulation of the protein during tumor invasion has not been elucidated. We found that epidermal growth factor (EGF) specifically increased the expression of EGF on the surface of tumor cells and was located at the front of cell synapses. Furthermore, the signal pathway PLC 緯 1-PKC 緯 which promotes the formation of pseudopodia was selected to participate in the plasma membrane transport of heat shock protein 90 偽, which is dependent on the transport of exocrine. The molecular mechanism provides a new theoretical basis for the promotion of pseudopodia formation and invasion and metastasis by heat shock protein 90 偽 on the surface of cell membrane.
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R73-37

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本文編號：1827545