论文部分内容阅读
PTPRU(受体型蛋白酪氨酸磷酸酶U)属于蛋白磷酸酶超家族中的R2B亚家族。全长型PTPRU由一个MAM结构域、一个Ig样结构域、三个FNⅢ结构域和两个磷酸酶结构域组成。全长型PTPRU在某些类型的癌细胞中发挥抑癌蛋白的作用。它通过同源粘附作用来促进细胞聚集,抑制细胞扩散,还引起β-catenin酪氨酸的去磷酸化并抑制相应下游信号通路而抑制细胞增殖和粘附。然而癌症(包括恶性胶质瘤)中内源性PTPRU的表达情况和功能仍未知。本研究中,我们发现胶质瘤样本中全长型PTPRU的相对表达水平低于丰富的非全长型PTPRU变体。其中一个变体主要表达于细胞核,在多类癌细胞中普遍表达,且表达水平与胶质瘤的恶性级别正相关。使用小发卡RNA敲减人和大鼠胶质母细胞瘤细胞系中的内源性PTPRU导致细胞体外增殖、存活、细胞周期进程、侵袭、迁移、基质非依赖性粘附和血管生成拟态以及颅内肿瘤生长受到抑制。相应的,敲减PTPRU改变了细胞周期调控、凋亡抑制和细胞运动相关蛋白的表达。胶质母细胞瘤中,全长型和非全长型PTPRU变体都能与β-catenin相互作用。敲减PTPRU下调β-catenin的酪氨酸磷酸化,抑制β-catenin与TCF-4的相互作用、β-catenin/TCF/LEF1复合物的转录活性和多个靶基因的表达。在敲减PTPRU的细胞中表达一个持续激活的LEF1/β-catenin融合蛋白能部分回调β-catenin的转录活性和细胞迁移。另外,敲减PTPRU引起E3泛素连接酶c-Cb1的酪氨酸磷酸化上调,促进c-Cb1与FAK的相互作用和FAK的泛素化,或许因此下调FAK和其他局部粘附蛋白的稳定性。综上所述,我们的发现证明内源性PTPRU通过调控β-catenin和局部粘附信号通路参与胶质瘤的生长和运动,为受体磷酸酶从抑癌蛋白转变为促癌蛋白的机制提供了新的证据。CDKL5(周期蛋白依赖性激酶样5)基因的突变与严重的神经发育障碍有关,如伴随有早发性癫痫和婴儿疫挛的雷特综合征。CDKL5蛋白在神经元中的功能和潜在机制已有广泛的研究。神经母细胞瘤细胞中,CDKL5抑制细胞增殖并促进细胞向神经元方向分化,其转录受到MYCN的抑制。本研究中我们发现,CDKL5在神经元属和非神经元属细胞中的表达情况不同。全长型CDKL5特异性的表达于神经元和神经母细胞瘤细胞中,而一种定位于细胞核的CDKL5变体仅在胶质母细胞瘤细胞中表达而不存在于神经元和胶质细胞中。使用特异性的小发卡RNA敲减CDKL5抑制胶质母细胞瘤细胞的体外增殖、存活、迁移和侵袭,也抑制皮下胶质瘤的生长。在用无血清神经干细胞培养基富集的胶质母细胞瘤干细胞样细胞中,CDKL5高表达。通过肿瘤球形成分析和蛋白免疫印迹检测胶质瘤分化标记物发现,敲减CDKL5后,胶质母细胞瘤细胞的干细胞属性受损并出现多向分化。参与调控细胞命运抉择的表观遗传标志也发生了改变。敲减CDKL5下调H3K9三甲基化和Dnmt1,同时上调H3K4二甲基化、H3K9乙酰化和MeCP2。此外,敲减CDKL5上调U87和A172胶质母细胞瘤细胞中DR5的表达,并促进两细胞系响应TRAIL的刺激而发生胱天蛋白酶依赖性的凋亡,而在DR5表达未上调且Bcl-2显著磷酸化的U251细胞中,未出现凋亡诱导作用。综上所述,CDKL5对于维持胶质母细胞瘤的非分化状态和恶性属性而言很重要。