蛋白激酶D(PRKD)信号转导通路在乳腺癌发生发展中的作用及其机制研究

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浸润性乳腺癌是导致全球女性死亡的首要因素。丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶D(PRKD)家族含有PRKD1、PRKD2和PRKD3。其中PRKD2和PRKD3能够促进浸润性乳腺癌的发生和发展。然而PRKD2和PRKD3促进浸润性乳腺癌发生和发展的分子机制还不清楚。  在本论文中,首先我们分析了,PRKD1、PRKD2和PRKD3在浸润性乳腺癌临床样品和乳腺癌细胞系中的表达情况,发现在浸润性乳腺癌细胞系中PRKD2和PRKD3相对于PRKD1呈现高表达。体外肿瘤细胞行为学实验和活体小鼠实验,证实敲低PRKD2或PRKD3或者抑制PRKD2/3的激酶活性,可以有效的抑制乳腺癌细胞增殖和肿瘤生长。进一步通过比较磷酸化蛋白质组(iTRAQ)、转录组(Affymetrix)和互作蛋白质组(Co-W/MS),分析发现PRKD2和PRKD3的共同和差异性调控蛋白和转录输出基因。通过综合多组学数据分析构建信号调控网络,发现包括ELAVL1、UBC、TP53、MYC、BRCA1等36个网络调控重要节点,其中ELAVL1和UBC可能是PRKD调控网络中的核心节点。通路富集分析发现,PRKD2和PRKD3调控多种与癌症发生进程相关通路,包括细胞周期、凋亡、迁移、血管生成、癌症能量代谢以及癌症免疫等。功能学实验对细胞周期和迁移展开了进一步验证。敲低PRKD2或PRKD3,乳腺癌细胞富集在G0/G1期的比例增高,证明PRKD2和PRKD3对肿瘤细胞周期有调控作用;敲低PRKD2或PRKD3,乳腺癌细胞迁移能力减弱,证明PRKD2和PRKD3对肿瘤细胞迁移有调控作用。本论文研究还发现PRKD2和PRKD3在调控磷酸化蛋白、相互作用蛋白,以及基因转录输出都存在共同的调控对象和特异的调控对象,暗示PRKD2和PRKD3除了具有共同功能外,还具有特异性功能。最后,本论文发现PRKD家族广谱抑制CRT0066101可以有效的在体内外抑制肿瘤生长,提示PRKD2或PRKD3可作为浸润性乳腺癌治疗的潜在药物靶点。  综上所述,本论文对PRKD2和PRKD3在浸润性乳腺癌发生发展中的作用及其作用机制进行了探讨,发现PRKD2和PRKD3对浸润性乳腺癌发生发展的促进作用,及其这些作用相关的信号调控网络,发现包括ELAVL1和UBC等在内的重要网络节点,进一步阐明PRKD2和PRKD3促进浸润性乳腺癌发生发展的分子机制。
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