【摘 要】
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目的:泛素化修饰是一种重要且常见的蛋白质翻译后修饰过程,在肿瘤的发生发展中发挥重要的作用。泛素连接酶是催化这一过程的关键分子。研究表明泛素连接酶Tripartite Motif-Containing Protein 56(TRIM56)能够泛素化修饰多种重要的底物分子,调控多种肿瘤的发生发展。然而,TRIM56在肺腺癌中的功能和作用机制并没有报道,且TRIM56的底物蛋白还有待进一步丰富。为了明确
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目的:泛素化修饰是一种重要且常见的蛋白质翻译后修饰过程,在肿瘤的发生发展中发挥重要的作用。泛素连接酶是催化这一过程的关键分子。研究表明泛素连接酶Tripartite Motif-Containing Protein 56(TRIM56)能够泛素化修饰多种重要的底物分子,调控多种肿瘤的发生发展。然而,TRIM56在肺腺癌中的功能和作用机制并没有报道,且TRIM56的底物蛋白还有待进一步丰富。为了明确TRIM56在肺腺癌中发挥的具体功能和作用机制,我们进行了深入研究。方法:通过生物信息学数据检索和分析结合实验验证,探究泛素连接酶TRIM56在肺腺癌中的表达变化及与肺腺癌预后的关系。结合TRIM56的表达和肿瘤临床病理特征的关系,进一步分析TRIM56表达变化和肺腺癌发生发展的关系。通过构建稳定表达TRIM56的肺腺癌细胞株,检测过表达TRIM56对肺腺癌侵袭和迁移的影响。利用生物信息学数据检索和分析,探索TRIM56在肺腺癌中低表达的潜在机制:分别分析TRIM56基因序列的拷贝数变化、突变和甲基化水平对TRIM56表达的影响。利用肺腺癌样本中的Micro RNA(miRNA)表达数据和TRIM56基因启动子区分析,结合肺腺癌预后数据,探索了潜在调控TRIM56的miRNA及转录调控因子。通过免疫共沉淀(Co-Immunoprecipitation,Co-IP),泛素化和荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qPCR)实验等分析TRIM56调控肺腺癌的潜在机制。结果:通过生物信息学分析和实验验证了TRIM56在肺腺癌组织和细胞系中的表达下调并且和肺腺癌的不良预后相关(图1),推测TRIM56可能在肺腺癌中发挥了抑制肿瘤的作用。结合肺腺癌样本的临床病理特征分析,TRIM56的表达下调和肺腺癌的发生发展密切相关(图2)。通过构建稳定过表达TRIM56的肺腺癌细胞系,证明了过表达TRIM56能够抑制肺腺癌细胞的侵袭和迁移(图3)。通过对肺腺癌样本中TRIM56的基因序列变化及表观遗传学变化(拷贝数变化、突变和甲基化水平)和miRNA表达变化进行分析,我们发现拷贝数变化可能是导致TRIM56表达下调的主要原因,并探索到了两个在肺腺癌中调控TRIM56表达的潜在miRNA(hsamir-542,hsa-mir-627)(图4、图5和表1)。通过启动子区分析,探索到了调控TRIM56表达的潜在转录因子TFII-1,RXR-alpha,AP-2alpha A,Pax-5,c-Ets-1,ZBTB7B和SP2(表2)。通过Co-IP和泛素化实验,我们发现TRIM56能够提高去泛素化酶ovarian tumor deubiquitinase 3(OTUD3)的泛素化水平,促进其泛素-蛋白酶体途径降解(图6)。有趣的是,OTUD3能够去泛素化TRIM56并稳定其蛋白表达(图7)。在转录层面TRIM56还可下调癌基因TOP2A的mRNA水平(图8)。结论:泛素连接酶TRIM56在肺腺癌中表达下调并且与肺腺癌的不良预后密切相关。TRIM56能够抑制肺腺癌的侵袭和迁移,一方面,TRIM56发挥E3泛素连接酶活性泛素化,促进肺腺癌促癌分子OTUD3的泛素化降解。另一方面,TRIM56作为发挥转录调控因子活性,调控TOP2A的转录。综上所述,本研究证明了TRIM56是肺腺癌的抑制因子,能够作为潜在的肺腺癌早期诊断标记物和治疗靶点。
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