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非受体酪氨酸激酶c-Abl广泛表达于各组织细胞中,通过相互作用及磷酸化修饰改变底物蛋白的生物活性,进而调控细胞的增殖与分化、细胞粘附迁移、细胞凋亡以及细胞的周期转换等生命过程。磷酸酶Cdc25C是调控细胞周期G2/M期转换的关键因子。在G2/M期阶段,被Cdc25C去磷酸化激活的Cdk1/CyclinB复合体可同时反馈上调Cdc25C磷酸酶活性,这种正反馈信号放大效应使大量的Cdk1/CyclinB复合体被激活,从而开启M期的分裂进程。我们前期研究发现,在离子辐射应激的条件下,c-Abl参与调控细胞周期G2/M期阻滞。由于此过程中Cdc25C激活Cdk1/CyclinB复合体的过程受阻,提示c-Abl激酶有可能通过Cdc25C调控G2/M转换,并在细胞周期阻滞中发挥作用。尽管已有研究表明c-Abl参与调控细胞G1/S期的转换,但c-Abl在细胞周期G2/M期转换中的作用尚不明确。此外,c-Abl与Cdc25C之间的相互作用及调控关系也未见报道。 本研究通过一系列免疫沉淀、免疫印迹、磷酸酶活性分析、激酶活性分析、细胞增殖活力分析以及细胞流式周期分析等实验技术,研究了c-Abl与Cdc25C的相互作用、c-Abl介导的Cdc25C酪氨酸磷酸化修饰以及c-Abl对Cdc25C活性调节的可能机理。研究发现,c-Abl能够通过其SH2、SH3结构域与Cdc25C直接相互作用且可介导Cdc25C酪氨酸磷酸化。LC-MS/MS质谱鉴定发现第165位酪氨酸(Y165)是Cdc25C主要酪氨酸磷酸化位点。体外磷酸酶活性分析表明,c-Abl激酶介导的酪氨酸磷酸化可抑制Cdc25C的磷酸酶活性。失去磷酸化修饰的Cdc25CY165F突变体的S216位点磷酸化水平及与胞质中14-3-3蛋白的结合能力显著增加,提示c-Abl介导的酪氨酸磷酸化可调控Cdc25C入核。Cdc25C在细胞内的稳定性亦依赖c-Abl的激酶活性。离子辐射应激条件下,c-Abl通过磷酸化Cdc25C促进细胞周期在G2/M期发生阻滞。 基于上述结果,我们提出c-Abl激酶在离子辐射应激的条件下通过Cdc25C调控细胞周期G2/M期阻滞的可能机制。一方面,离子辐射应激可促进激活的c-Abl激酶进入细胞核,直接介导核内Cdc25C酪氨酸磷酸化进而抑制其磷酸酶活性;另一方面,由于辐射应激后c-Abl大量入核,使胞质中的Cdc25CY165位点不能被充分磷酸化,进而与14-3-3蛋白结合被滞留在胞质中无法入核。上述两方面的作用使核内Cdc25C的水平和磷酸酶活性均显著降低,无法去磷酸化激活Cdk1/CyclinB复合体,最终导致细胞有丝分裂期不能正常开启,发生G2/M期阻滞。 本研究首次发现c-Abl与Cdc25C之间存在相互作用,并首次通过质谱解析出Cdc25C蛋白中存在酪氨酸磷酸化修饰位点,并进一步提出离子辐射应激条件下c-Abl通过Cdc25C磷酸化修饰调控细胞周期G2/M期阻滞的可能机制,对阐明c-Abl在细胞周期调控中的作用提供了理论基础。