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[研究背景]
膀胱癌是世界第四大男性常见恶性肿瘤,是全球的一大疾病负担。在中国,膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤,占我国泌尿生殖系肿瘤发病率之首。但是近十年来,膀胱癌的诊断治疗和5年生存率几乎没有变化。相对于其他类型的肿瘤,膀胱癌的靶向疗法的研究明显落后。
SIAH1(seven in absentia homolog 1)是一种RING型泛素连接酶,其结构上包含RINGfinger结构域、两个zincfinger结构域和底物结合结构域。其被报道与许多肿瘤密切相关,但在不同肿瘤当中,由于其泛素化底物蛋白不同,SIAH1所发挥的功能也不同。目前,SIAH1对于膀胱癌的发生发展的作用尚不明确,其作为泛素连接酶在膀胱癌细胞中的泛素化底物也未曾报道。因此本文围绕SIAH1与膀胱癌发生发展的关系及其在膀胱癌中的底物展开研究。
[研究目的]
明确SIAH1在膀胱癌发生发展过程中的功能,并探索膀胱癌中SIAH1的泛素化底物,深入研究SIAH1在膀胱癌中发挥作用的分子机制,为寻找膀胱癌的新药物靶点和靶向治疗提供理论基础。
[研究方法]
应用膀胱癌cDNA芯片和组织芯片分析SIAH1在膀胱癌组织中mRNA水平和蛋白水平的变化情况;利用CCK-8实验和克隆形成实验研究SIAH1对膀胱癌细胞增殖能力的影响;利用细胞迁移、侵袭及划痕实验探究SIAH1对膀胱癌细胞迁移和侵袭能力的影响;应用差异蛋白质组学分析寻找SIAH1在膀胱癌中的潜在泛素化底物,并利用半衰期实验、细胞内泛素化实验、免疫共沉淀实验和细胞外泛素化实验鉴定底物蛋白;利用流式细胞术研究SIAH1对膀胱癌细胞凋亡的影响;利用SIAH1点突变体研究其连接酶活性与膀胱癌细胞侵袭能力之间的关系。
[研究结果]
1、SIAH1在膀胱癌组织中mRNA水平上调,蛋白水平上升。利用膀胱癌cDNA芯片进行qPCR实验,实验结果显示SIAH1在膀胱癌组织中mRNA水平上调;利用膀胱癌组织芯片进行免疫组化实验,结果显示SIAH1在膀胱癌组织中高表达。
2、SIAH1促进膀胱癌细胞的增殖能力。CCK-8实验和克隆形成实验结果显示,过表达SIAH1的膀胱癌细胞具有更强的增殖和克隆形成能力,相反,敲低SIAH1的细胞的增殖和克隆形成能力较弱。
3、SIAH1促进膀胱癌细胞的迁移和侵袭能力。浸润和转移是引起肿瘤患者术后复发甚至死亡的主要原因。为明确SIAH1在膀胱癌转移中的作用,我们通过划痕愈合实验和Transwell迁移、侵袭实验发现过表达SIAH1的膀胱癌细胞具有更强的迁移和侵袭能力,相反,敲低SIAH1可以减弱膀胱癌细胞的迁移和侵袭能力。
4、Caspase-3是SIAH1在膀胱癌中的泛素化底物。通过差异蛋白质组学分析寻找膀胱癌中SIAH1的潜在底物,利用半衰期实验、细胞内泛素化实验、免疫共沉淀实验和细胞外泛素化实验,鉴定出泛素化底物Caspase-3。我们发现SIAH1招募底物Caspase-3,并通过促进Caspase-3的K48型-泛素化修饰和蛋白酶体降解,影响Caspase-3的半衰期和蛋白质稳定性。
5、SIAH1抑制膀胱癌细胞的凋亡。我们的实验结果显示,敲低SIAH1提高膀胱癌细胞中的Caspase-3蛋白水平和活性,凋亡相关蛋白的水平明显升高,膀胱癌细胞的凋亡水平升高;过表达SIAH1后膀胱癌细胞的凋亡阈值升高,凋亡水平受到抑制。
6、SIAH1通过介导Caspase-3的降解影响膀胱癌细胞表型。实验结果显示SIAH1C75S突变体由于不具备泛素连接酶活性,因此不具备促进膀胱癌细胞侵袭的能力。我们还发现过表达Caspase-3同样可以抑制膀胱癌细胞的侵袭,这与敲低SIAH1的结果一致。
[研究结论]
SIAH1在膀胱癌中发挥着促进肿瘤发展的作用;SIAH1促进膀胱癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力;Caspase-3是膀胱癌中SIAH1的泛素化底物;SIAH1通过介导Caspase-3的泛素化降解,抑制膀胱癌细胞的凋亡,促进膀胱癌细胞的侵袭能力。
[研究意义]
本研究揭示SIAH1在膀胱癌中的促癌作用及其泛素化底物,进一步补充SIAH1的生物学功能,并且为膀胱癌寻找新的分子靶点提供理论基础和新思路。
膀胱癌是世界第四大男性常见恶性肿瘤,是全球的一大疾病负担。在中国,膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤,占我国泌尿生殖系肿瘤发病率之首。但是近十年来,膀胱癌的诊断治疗和5年生存率几乎没有变化。相对于其他类型的肿瘤,膀胱癌的靶向疗法的研究明显落后。
SIAH1(seven in absentia homolog 1)是一种RING型泛素连接酶,其结构上包含RINGfinger结构域、两个zincfinger结构域和底物结合结构域。其被报道与许多肿瘤密切相关,但在不同肿瘤当中,由于其泛素化底物蛋白不同,SIAH1所发挥的功能也不同。目前,SIAH1对于膀胱癌的发生发展的作用尚不明确,其作为泛素连接酶在膀胱癌细胞中的泛素化底物也未曾报道。因此本文围绕SIAH1与膀胱癌发生发展的关系及其在膀胱癌中的底物展开研究。
[研究目的]
明确SIAH1在膀胱癌发生发展过程中的功能,并探索膀胱癌中SIAH1的泛素化底物,深入研究SIAH1在膀胱癌中发挥作用的分子机制,为寻找膀胱癌的新药物靶点和靶向治疗提供理论基础。
[研究方法]
应用膀胱癌cDNA芯片和组织芯片分析SIAH1在膀胱癌组织中mRNA水平和蛋白水平的变化情况;利用CCK-8实验和克隆形成实验研究SIAH1对膀胱癌细胞增殖能力的影响;利用细胞迁移、侵袭及划痕实验探究SIAH1对膀胱癌细胞迁移和侵袭能力的影响;应用差异蛋白质组学分析寻找SIAH1在膀胱癌中的潜在泛素化底物,并利用半衰期实验、细胞内泛素化实验、免疫共沉淀实验和细胞外泛素化实验鉴定底物蛋白;利用流式细胞术研究SIAH1对膀胱癌细胞凋亡的影响;利用SIAH1点突变体研究其连接酶活性与膀胱癌细胞侵袭能力之间的关系。
[研究结果]
1、SIAH1在膀胱癌组织中mRNA水平上调,蛋白水平上升。利用膀胱癌cDNA芯片进行qPCR实验,实验结果显示SIAH1在膀胱癌组织中mRNA水平上调;利用膀胱癌组织芯片进行免疫组化实验,结果显示SIAH1在膀胱癌组织中高表达。
2、SIAH1促进膀胱癌细胞的增殖能力。CCK-8实验和克隆形成实验结果显示,过表达SIAH1的膀胱癌细胞具有更强的增殖和克隆形成能力,相反,敲低SIAH1的细胞的增殖和克隆形成能力较弱。
3、SIAH1促进膀胱癌细胞的迁移和侵袭能力。浸润和转移是引起肿瘤患者术后复发甚至死亡的主要原因。为明确SIAH1在膀胱癌转移中的作用,我们通过划痕愈合实验和Transwell迁移、侵袭实验发现过表达SIAH1的膀胱癌细胞具有更强的迁移和侵袭能力,相反,敲低SIAH1可以减弱膀胱癌细胞的迁移和侵袭能力。
4、Caspase-3是SIAH1在膀胱癌中的泛素化底物。通过差异蛋白质组学分析寻找膀胱癌中SIAH1的潜在底物,利用半衰期实验、细胞内泛素化实验、免疫共沉淀实验和细胞外泛素化实验,鉴定出泛素化底物Caspase-3。我们发现SIAH1招募底物Caspase-3,并通过促进Caspase-3的K48型-泛素化修饰和蛋白酶体降解,影响Caspase-3的半衰期和蛋白质稳定性。
5、SIAH1抑制膀胱癌细胞的凋亡。我们的实验结果显示,敲低SIAH1提高膀胱癌细胞中的Caspase-3蛋白水平和活性,凋亡相关蛋白的水平明显升高,膀胱癌细胞的凋亡水平升高;过表达SIAH1后膀胱癌细胞的凋亡阈值升高,凋亡水平受到抑制。
6、SIAH1通过介导Caspase-3的降解影响膀胱癌细胞表型。实验结果显示SIAH1C75S突变体由于不具备泛素连接酶活性,因此不具备促进膀胱癌细胞侵袭的能力。我们还发现过表达Caspase-3同样可以抑制膀胱癌细胞的侵袭,这与敲低SIAH1的结果一致。
[研究结论]
SIAH1在膀胱癌中发挥着促进肿瘤发展的作用;SIAH1促进膀胱癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力;Caspase-3是膀胱癌中SIAH1的泛素化底物;SIAH1通过介导Caspase-3的泛素化降解,抑制膀胱癌细胞的凋亡,促进膀胱癌细胞的侵袭能力。
[研究意义]
本研究揭示SIAH1在膀胱癌中的促癌作用及其泛素化底物,进一步补充SIAH1的生物学功能,并且为膀胱癌寻找新的分子靶点提供理论基础和新思路。