RACK1高表达对肝癌的影响及机制探讨

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背景:c-Jun N端蛋白激酶(JNK)是丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)超家族成员之一,其活化依赖于Ser183和Thr185的双位点磷酸化(P-JNK)。与其他MAPK家族成员一样,JNK的激活是由一系列蛋白激酶级联活化介导的,即MAPKkinase kin-ase (MAP3K或MEKK)、MAPK kinase (MAP2K或MKK)和MAPK。MAP2Ks中的MKK7和MKK4特异性地磷酸化并活化JNK;MAP3Ks至少有17个,分属于几种不同的结构家族,其中MEKK1/2/3、MTK1(MEKK4)、TAK1等可活化MKK4和MKK7。JNK在肝癌中异常活化,可以通过促进肝癌细胞增殖和对TRAIL、Fas诱导凋亡的抵抗来促进肝癌发展。微环境中慢性炎症可以引起肝癌细胞中JNK发生活化,但是,JNK活化发生的细胞内在因素还不得而知。激活的蛋白激酶C受体1(RACK1)与多种信号分子有相互作用,因此可以调节多种细胞功能,RACK1在肺癌、结肠癌、乳腺癌、卵巢癌、人黑色素瘤等多种肿瘤中高表达。目的:检测肝癌细胞中RACK1与P-JNK之间是否存在相关性;确定RACK1调控JNK通路的分子机制;检测RACK1与MKK7之间的相互作用对肝癌细胞恶性生长的影响;检测RACK1对肝癌细胞自噬的影响;探讨RACK1高表达的机制。方法:通过Western Blot检测肝癌细胞系中P-JNK和RACK1蛋白的表达,免疫共沉淀检测在生理状态下内源RACK1与MKK7是否存在相互作用,通过集落形成实验和裸鼠成瘤实验,探讨了MKK7与RACK1相互作用的生物学效应;用体激酶活性分析实验探讨RACK1增强MKK7磷酸化的机制;通过Western Blot和免疫荧光分析了RACK1对肝癌细胞自噬的影响;同时通过Western Blot探讨了肝癌中RACK1高表达的机制。结果:我们发现在肝癌细胞中RACK1可以直接结合于JNK上游激酶MKK7蛋白,并且在肝癌组织和细胞中RACK1蛋白水平与JNK通路的活性高度相关。RACK1功能缺失与恢复实验显示RACK1高表达增强肝癌细胞中MKK7/JNK活性。进一步研究显示RACK1增强MKK7/JNK活性需要RACK与MKK7的相互作用,RACK1与MKK7相结合促进了MAP3Ks磷酸化MKK7,从而在肝癌细胞中增强JNK活性,促进肝癌细胞增殖以及对TRAIL、Fas诱导凋亡的抵抗,促进肝癌细胞在体内的生长。在肝癌细胞中敲低RACK1,自噬水平显著升高。RACK1在肝癌细胞中的高表达与miR-99a和miR-99b的调节有关。结论:肝癌细胞中高表达的RACK1通过与MKK7的直接相互作用,增强MKK7活性、进而增加JNK活性,从而促进了肝癌细胞的恶性生长。
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