來自廈門大學生科院,佐治亞攝政大學等處的研究人員發表了題為“COP1 and GSK3β Cooperate to Promote c-Jun Degradation and InhibitBreast Cancer Cell Tumorigenesis”的文章,揭示了癌基因c-Jun在乳腺癌細胞中的降解途徑,并提出GSK-3泛素連接酶COP1具有協同抑癌作用,這為乳腺癌的診斷和治療提供了新的途徑。
這一研究成果公布在Neoplasia雜志上,文章第一作者是廈門大學韓家淮實驗室博士研究生邵靖,通訊作者為黃雙(Shuang Huang,音譯)。
據介紹,c-Jun是AP-1轉錄因子的家族成員之一,能與其他AP-1成員形成二聚體而調節細胞生長、分裂、遷移等眾多相關細胞信號通路。c-Jun也是最早被發現的原癌基因,在癌癥發生發展的過程中,它的表達促進了腫瘤細胞的存活、生長、遷移和侵襲。c-Jun的蛋白水平在正常細胞中受到嚴格的調控,但在很多惡性腫瘤及腫瘤細胞系中,c-Jun出現異常的高表達。
在這篇文章中,研究人員對比了無侵襲性及高侵襲性的乳腺癌細胞系,發現c-Jun的表達量與腫瘤侵襲性呈正相關。研究人員發現,c-Jun的降解在無侵襲性的乳腺癌細胞系MCF-7及T47D中需要GSK-3介導的磷酸化,磷酸化后的c-Jun繼而被特異性泛素連接酶COP1泛素化而通過蛋白酶體降解。
這項研究還證明在高侵襲性乳腺癌細胞MDA-231及MDA-436中c-Jun蛋白量的積累是因為COP1蛋白表達的缺失。動物實驗及臨床數據進一步證明了COP1對于乳腺癌細胞侵襲具有抑制作用。
這些研究結果闡述了c-Jun在乳腺癌細胞中的降解途徑,并揭示了GSK-3泛素連接酶COP1的協同抑癌作用,為COP1作為抑癌基因提供了依據,并對乳腺癌的診斷和治療提供了新的途徑。
韓家淮教授研究組近期還利用基因敲除新技術- TALEN獲得了MLKL 基因敲除小鼠,證實了MLKL在程序性細胞壞死中至關重要的作用。
程序性細胞壞死(necroptosis)是近幾年發現的一種重要的細胞程序性死亡方式。2009年,程序性細胞壞死的關鍵調節蛋白-**3的鑒定是細胞壞死領域的一個里程碑。2012年,MLKL被發現是**3 下游的另一個調節細胞壞死的關鍵蛋白,這成為該領域的另一個重大突破。但是MLKL在細胞壞死中的作用并沒有直接的體外(in vitro)與體內(in vivo)的遺傳學證據。
在這項研究中,研究人員利用基因敲除新技術- TALEN獲得了MLKL 基因敲除小鼠,這株小鼠可以正常出生,生長,繁殖,與野生型沒有異樣,通過分離到的MLKL-/- MEF和巨噬細胞系研究證實MLKL是程序性細胞壞死必不可少的蛋白;在急性胰腺炎組織內存在大量腺泡細胞發生壞死,他們發現MLKL敲除后可以緩解小鼠的胰腺炎炎癥,減少壞死的腺泡細胞數量,這表明MLKL 參與了胰腺炎腺泡細胞壞死。此外,作者證實MLKL介導的細胞壞死沒有參與炎癥相關的感染性休克(septic shock)。
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