第一章、核孤儿受体TR3概述　　 TR3(又被称为NGFI-B、Nur77)是一种核受体,属于类固醇/甲状腺/视黄酸受体家族成员。由于目前尚未发现TR3特异性配体,因此被称为核孤儿受体。TR3是一种立早基因,可以被许多生长因子或凋亡因子迅速诱导表达,其转录后水平的修饰则影响着TR3功能的发挥。作为转录因子,TR3通过与其应答元件NBRE或NurRE的结合,调控着许多基因的转录,从而参与对细胞增殖、凋亡、新陈代谢以及炎症反应等方面的调控。另一方面,TR3的亚细胞定位也影响着生物学功能的发挥。当TR3从细胞核转运到细胞浆并定位于线粒体后,将使Bcl-2由凋亡抑制蛋白转变为凋亡诱导蛋白,并最终诱导细胞凋亡。此外,TR3还可以作为调控蛋白,通过与其他蛋白的相互作用来影响它们生物学功能的发挥。总之,TR3在体内经过复杂的调控网络,以不同的作用方式发挥着各种各样的生物学功能。　　 第二章、Akt磷酸化TR3抑制其线粒体定位　　 Akt通过对底物蛋白的磷酸化修饰影响底物的功能,并因此调控细胞的新陈代谢、凋亡、增殖等。但是,Akt究竟如何促进细胞存活,抑制细胞凋亡的机理尚未被详尽地阐明。TR3通过对其下游基因表达的调控,参与了对细胞增殖和细胞凋亡的调控。我们实验室早期的研究已经证明,在胃癌细胞中,TR3可以通过由细胞核转运到细胞浆并定位于线粒体而促进细胞凋亡。在本章节研究中我们发现,Akt通过与TR3 N端的结合可以磷酸化其N端。在胃癌细胞BGC823中过表达Akt显著地抑制TR3的线粒体定位和由此引发的肿瘤细胞凋亡,而显性负作用的Akt突变体则丧失这种能力。进一步研究表明,Akt对TR3 N端的磷酸化阻断了TR3与Bcl-2的结合,而该结合是TR3定位于线粒体先决条件。用Akt的激活剂胰岛素处理细胞则以P13K活性依赖的方式显著削弱了TPA诱导的细胞凋亡。因此,本文的研究阐明了一种Akt抑制细胞凋亡的新途径:Akt通过对核受体TR3的磷酸化修饰,调控TR3的核浆定位,从而阻断TR3诱导的肿瘤细胞凋亡。　　 第三章、Pin1异构化TR3在细胞生长和凋亡的双重功能　　 Pin1是一种蛋白脯氨酰顺反式异构酶,通过对磷酸化底物上的pSer/Thr-Pro异构化修饰,参与了细胞信号转导过程中的各种调控。TR3在不同形式的转录后修饰下,既能促进细胞增殖,又能诱导细胞凋亡。在本章节研究中我们发现,TR3是Pin1的新底物。TR3分子上至少有3个位点可以与Pin1结合,分别是Ser95-Pro、Ser140-Pro和Ser431-Pro。Pin1与三个不同位点的结合可以调控TR3不同的功能:与Ser95-Pro的结合提高了TR3的蛋白稳定性,与Set431-Pro的结合则提高了TR3的转录激活活性并影响TR3的核浆定位。我们还发现,cyclin D2作为一个TR3新的下游基因,其表达水平直接受TR3的调控。Pin1通过对TR3的调控表现出双重功能。一方面,在生长因子刺激下,Pin1通过促进TR3与cyclin D2启动子的结合,增强了TR3募集转录辅激活因子p300的能力,从而提高cyclin D2的表达,促进细胞增殖;而另一方面,在凋亡诱导剂TPA的刺激下,Pinl增强了TR3的出核转运和线粒体定位,从而促进TR3介导的细胞凋亡。裸鼠移植瘤实验进一步证实了Pin1可以通过TR3影响移植瘤的生长。因此,本文的研究阐明了Pin1通过对TR3的异构化修饰,调控细胞增殖和细胞凋亡两个截然不同的生物学功能。　　 第四章、TR3负调控Wnt信号通路的分子机理　　 Wnt信号通路是机体中至关重要的信号转导通路,它直接影响着机体的发育、生长以及肿瘤发生等过程。当Wnt配体与细胞表面受体结合后,通过一系列的蛋白相互调控,抑制β-Catenin的磷酸化和泛素化降解,使β-Catenin由细胞浆转运到细胞核,并与TCF/LEF结合,从而激活Wnt信号。我们实验室的前期研究已经发现,TR3可以作为转录阻遏蛋白通过抑制转录辅激活因子的活性来抑制相关基因的转录。在本章节中,我们发现TR3可以显著地抑制Wnt信号活性,无论是生理上的由Wnt配体激活的Wnt信号活性、还是病理上的由无法被降解的β-Catenin突变体激活的Wnt信号活性、或者是结肠癌细胞中持续激活的Wnt信号活性均可以被TR3抑制。虽然TR3既不影响细胞中β-Catenin的mRNA和蛋白的表达水平,也不影响β-Catenin的核浆定位,但TR3与β-Catenin的结合却阻断了β-Catenin与DNA的结合,由此抑制Wnt下游基因c-myc和eyclin D1的蛋白表达。Wnt信号的负调控因子Axin和GSK则通过提高TR3蛋白的稳定性进一步加强TR3对Wnt信号的抑制作用。此外,在裸鼠移植瘤实验中,TR3的特异性激动剂Csn-B以TR3依赖的方式抑制结肠癌细胞SW620移植瘤的生长。因此,本文的研究阐明了一条TR3通过抑制Wnt信号来抑制肿瘤生长的信号调控新途径。