Plk1 磷酸化修饰Per1在肺癌发生发展过程中的功能和分子机制研究

肺癌已经成为癌症死亡的主要原因，因此从分子水平研究肺癌的发生发展机理具有重要的理论和临床意义。最新的研究显示细胞内Per1的改变可能促进细胞的恶性转化，导致肿瘤的发生发展，但per1作为一个重要的肿瘤抑制子在肺癌中的具体功能和调节机制还尚不清楚，有待于我们进一步的挖掘和证实。而我们在前期研究中发现Per1与在肺癌中发挥重要作用的Plk1在体内外可以相互作用, 进一步研究发现肺癌细胞株A549中Per1的磷酸化程度和稳定性与Plk1的表达量和活性有重要的相关性。本项目拟在前期工作的基础上鉴定Per1的Plk1磷酸化位点，对肺癌细胞中Plk1磷酸化修饰Per1对Per1功能的影响进行系统研究,并对Plk1 磷酸化修饰Per1调节Per1的稳定性及其在肺癌发生发展过程中的具体分子机制进行深入研究。本项目的进行将有助于深入剖析肺癌发生发展机制，也为临床上开发抗肺癌靶向治疗药提供理论依据和实验证据。

在本课题的支持下，经过我们课题组三年的共同努力，我们按照原定计划部分完成了项目计划书的研究任务和指标，初步验证了PLK1可能通过影响PER1的磷酸化水平来影响其稳定性。虽然我们在研究过程中尝试过很多途径和方法，但原计划中部分假设未能在现实试验中得到验证，因此项目的构想需要及时进行调整，幸运的是我们在分支研究中发现SAHA处理的肺癌细胞株(A549)的表观遗传学发生了有趣的改变，第一次揭示了SAHA处理的非小细胞肺癌细胞株A549中全方位的组蛋白赖氨酸乙酰化模式和定量蛋白质组模式。我们发现SAHA可以诱导肺癌细胞株A549中组蛋白中特异赖氨酸残基的乙酰化修饰改变（上调、不变或下调），这种修饰改变可以上调或下调肺癌细胞内蛋白质组水平。组蛋白赖氨酸乙酰化修饰是通过表观遗传学机制来调节基因转录激活的，因此，特异的组蛋白赖氨酸残基乙酰化水平的改变会最终影响到蛋白质组模式。生物信息学分析更进一步揭示SAHA通过影响多通路和蛋白复合物来调节非小细胞肺癌细胞株A549中的蛋白表达，而这个过程是不依赖于SAHA的去乙酰化酶抑制剂作用。这些结果使得我们更深入的认识SAHA作为非去乙酰化酶抑制剂的潜在机制，同时也描绘了SAHA在非小细胞肺癌治疗中所发挥的作用。. 除此之外，我们还对肿瘤的诱发机制进行研究。大家知道肝纤维化是肝细胞外基质特别是胶原的过度沉淀的结果，若异常增生过多，则导致原发性肝癌。我们的研究发现美洲商陆抗病毒蛋白（Pokeweed antiviral protine，PAP）可以显著降低CCl4诱导的肝纤维化老鼠模中的肝纤维化进程，其与肝纤维组织内α-SMA, smad3, β-catenin 和 TIMP-1的表达下降紧密相关。进一步的研究发现，PAP通过下调Wnt/β-Catenin通路以减轻肝纤维化，这对治疗肝纤维化提供了新的对策。而PML蛋白对肿瘤的发生发展也至关重要，在研究中我们发现，PML蛋白及PML核体受着各种压力的胁迫，如TNF-α或CdCl2的刺激会导致PML蛋白的表达提高或降解、PML核体的形成提高或解体，这些变化与肿瘤的形成及进展息息相关，研究的成果同时也为临床上开发抗肿瘤治药物提供理论依据和实验证据。