SR蛋白调控Wnt信号的机制和功能研究

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Wnt信号调控细胞生长、增殖、分化和迁移,在胚胎发育、维持组织稳态、干细胞更新以及肿瘤发生中发挥重要作用。Wnt/-catenin信号通路是Wnt信号通路的一个分支,其激活的关键是-catenin蛋白的积累。目前认为,-catenin蛋白的积累主要由其降解系统调控,但从细胞生物学理论可知,细胞内-catenin蛋白水平受合成和降解共同调控,-catenin蛋白的合成调控一直少有研究。 SR蛋白(serine/arginine-rich splicing factor,SRSF)广泛参与mRNA生物合成过程,包括转录、剪接、出核、翻译及降解。此外,SR蛋白还被发现参与基因组稳定性维持、miRNA加工以及蛋白SUMO修饰等,部分SR蛋白还被发现在多种肿瘤中高表达并参与细胞转化和肿瘤发生。我们的研究发现部分SR蛋白参与调控Wnt信号和-catenin蛋白合成。我们通过基因过表达筛选发现部分SR蛋白能激活Wnt/-catenin信号且导致-catenin蛋白水平升高。生化分析显示SRSF1和SRSF9都能结合-catenin mRNA并增强其翻译,促进-catenin的蛋白合成,从而激活Wnt信号。我们证实,像SRSF1一样,SRSF9也是一个原癌基因,在多种肿瘤样品中高表达并能导致细胞转化。更为重要的是,-catenin参与SR蛋白所介导的细胞转化,同时,下调SR蛋白表达抑制结肠癌细胞的增殖。这些结果显示,-catenin是受SR蛋白调控的重要促肿瘤因子之一,SR蛋白通过上调Wnt/-catenin信号诱导肿瘤发生。在此基础上,我们尝试了从“合成”和“降解”两方面协同下调-catenin蛋白水平的策略。联合使用“促进-catenin降解”和“抑制蛋白合成”的小分子化合物,能有效下调结肠癌细胞中-catenin的蛋白量,显示这种协同用药可能是一种有效的肿瘤治疗策略。综上,我们的研究将Wnt信号和SR蛋白之间建立起了全新的联系,证实-catenin是SR蛋白翻译调控的新靶点,并且贡献于SR蛋白介导的细胞转化。这一结果加深了人们对Wnt信号调控机制及其在肿瘤发生中作用机制的理解。同时,我们的研究凸显了-catenin蛋白合成上调在肿瘤发生中的作用,提出了下调-catenin蛋白量的联合用药策略,为相关基础和临床研究提供了理论参考。
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