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RIG-G(retinoic acid-induced gene G)是从急性早幼粒细胞白血病(Acute Promyelocytic Leukemia,APL)细胞系NB4中克隆得到的一个可被维甲酸诱导表达的基因。该基因位于10q24,其cDNA全长1919bp,编码的蛋白分子量约60kD。研究表明,除NB4细胞外,在多种肿瘤细胞(包括白血病细胞和实体瘤细胞)中,RIG-G基因都可以被维甲酸和/或干扰素显著地诱导表达。有关RIG-G基因功能的研究表明,RIG-G可以通过上调细胞内p27和p21蛋白的水平来抑制肿瘤细胞增殖。
在以前的工作中,我们曾发现RIG-G可以与JAB1蛋白发生相互作用,并将后者阻滞在细胞浆中,无法正常携带磷酸化的p27蛋白出核,从而抑制了p27蛋白通过胞浆的泛素/蛋白酶体系统降解。近年来的研究显示,JAB1是COP9信号体(COP9 signalosome,CSN)复合物的一个亚基,也被称为CSN5。CSN是一个多亚基复合物,在哺乳动物细胞中由9个亚基组成,主要存在于细胞核中。CSN复合物具有多种功能,可在胚胎发育、细胞周期调控、血管生成以及维持微环境稳态等多种生命活动中发挥重要作用。据文献报道,CSN复合物可以调控一类含cullin和RING蛋白的E3泛素连接酶复合物(cullin-RING-ligases,CRLs)的活性和稳定性,并继而影响细胞内蛋白质的泛素化。在CRLs-E3连接酶所识别的靶蛋白中包含一些与细胞周期密切相关的调控因子如p27、p21、cyclinD等,这些蛋白的泛素化对于保证细胞周期的正常进行至关重要。细胞中的CSN复合物一旦发生异常即会引起细胞周期紊乱,最终导致疾病包括肿瘤的发生。由于RIG-G可以影响JAB1/CSN5在细胞内的分布和功能,那么,RIG-G是否也会影响CSN复合物的功能呢?本课题通过研究RIG-G对CSN复合物组成以及功能的影响,对RIG-G如何调控p27和p21蛋白、抑制细胞增殖的分子机制进行了深入的探讨。
我们以可诱导表达RIG-G的稳转细胞株U937T-RIG-G及其对照细胞U937T-pTRE为研究对象,通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳、凝胶过滤层析等实验,发现RIG-G可以改变 CSN复合物的组成。进一步利用Western blot、RT-PCR、蛋白降解抑制和合成抑制等试验,我们又发现 RIG-G可以使CRL-E3连接酶中的亚基cullin1以及Skp2的蛋白水平下降,表明RIG-G的确可以通过改变CSN复合物的组成影响其功能。CRL-E3连接酶的稳定性下降,会直接使p27蛋白在细胞核内的泛素化受到抑制,导致其无法降解而在细胞内累积。
此外,我们发现 RIG-G还可以抑制c-Jun蛋白的磷酸化。C-Jun蛋白磷酸化水平的降低会抑制 c-myc基因的转录,进而促进p21基因的表达。RIG-G的这种抑制作用很可能也是因为CSN复合物水平的下降引起的。
总之,本课题在原有工作基础上深入研究了RIG-G对CSN复合物组成和功能的影响,进一步阐明了RIG-G上调p27和p21的机制。本研究对于全面理解 RIG-G抑制肿瘤细胞增殖的作用具有重要意义。