乙酰基转移酶ARD1与乳腺癌扩大因子AIB1的相互作用及其在乳腺癌中的角色

Arrest-defective protein1 (ARD1), as an acetyltransferase, is involved in a variety of cellular functions。It has been reported to play a crucial role in tumorigenesis, but the results are somewhat controversial. We found that ARD1 is up-regulated in human mammary carcinoma cell lines and primary tumor biopsies. Depletion of ARD1 by shRNA suppressed mammary carcinoma cell proliferation and xenograft tumor formation in nude mice. Amplified in breast cancer 1 (AIB1) was identified to bind ARD1 in yeast two-hybrid system. AIB1 is a transcriptional coactivator that mediates the transcriptional activities of nuclear receptors and other transcription factors. It plays a key role in the development and progression of several different cancers. Preliminary data indicate the AIB1 acetylation and enhancement activity by ARD1. In this research we will elucidate the role of ARD1 in the AIB1 signaling transduction and in the development of breast cancer, which is helpful not only in providing a new strategy for breast cancer treatment, but also facilitating further understanding status of ARD1 in cancer development.

ARD1是一个乙酰基转移酶，参与了细胞内多种生命过程，它在肿瘤中的角色一直备受关注，却也充满争议。我们发现ARD1在乳腺癌组织和多种乳腺癌细胞中表达升高。用短的发夹RNA沉默ARD1能够抑制乳腺癌细胞增殖和裸鼠移植瘤生长。酵母双杂交实验证实乳腺癌扩大因子AIB1与ARD1有相互作用。AIB1与乳腺癌的恶化进程密切相关，其促癌作用主要是依赖转录共激活作用来实现。实验提示AIB1很可能是ARD1的底物，ARD1乙酰化修饰AIB1，提高其转录共激活功能，开启细胞增殖信号通路，从而促进了乳腺癌的发展。本课题拟利用乳腺癌临床标本、细胞模型和动物模型，研究ARD1与AIB1相互作用的性质及其对乳腺癌发展的影响，以期揭示ARD1通过对特定底物蛋白的乙酰化修饰和相应的信号转导途径在细胞中发挥促癌作用的机制，为理解ARD1在肿瘤中的不同角色提供依据，也为认识乳腺癌的发病原因和寻找可能的干预靶点提供新的线索。

ARD1是一个乙酰基转移酶。乙酰基转移酶对氨基酸的乙酰化是蛋白质翻译后修饰的主要形式之一。对蛋白质乙酰化修饰相关信号通路和调控机制开展研究，扩大对乙酰基转移酶底物谱的认识，有助于拓宽对乙酰化修饰生理和病理角色的理解。无论是促癌还是抑癌，ARD1都在肿瘤进程中扮演了重要角色。但发挥具体功能的上游调控机制及下游信号通路仍然没有得到全面的探索和揭示。我们在前期工作中发现，ARD1在乳腺癌细胞和组织中过表达，沉默ARD1可以抑制乳腺癌细胞增殖和移植瘤生长，酵母双杂交和免疫共沉淀实验初步证实乳腺癌扩大因子AIB1与ARD1有相互作用。我们的实验提示乳腺癌扩大因子 AIB1很可能是ARD1的底物，因此我们推测ARD1通过乙酰化AIB1从而促进了乳腺癌进程。本项目基于初步实验的线索，进一步研究ARD1在乳腺癌进程中的调控作用及其机制，明确相关信号通路及ARD1的直接作用底物。我们将乳腺癌临床组织标本、乳腺癌细胞模型和裸鼠移植瘤模型作为研究材料，通过测定组织恶性程度，细胞增殖、迁移和侵袭等经典指标和移植瘤体积、重量、转移等实验数据，证实了ARD1对乳腺癌发展进程的正调控作用。通过乙酰化实验，确定了AIB1是ARD1的底物，报告基因实验和CHIP实验证实，ARD1通过对AIB1的lys残基 乙酰化，提高了它的转录共激活作用，从而激活下游基因表达，促进了乳腺癌的发展进程。从我们的研究结果可以看出，ARD1 在乳腺肿瘤发生中的作用是有据可循的。本研究揭示了ARD1通过乙酰化AIB1，促进它的转录共激活作用，提高下游促增殖、侵袭和转移等相关基因的表达，使得乳腺癌发生、发展和恶化的机制。为理解ARD1在肿瘤中的不同角色提供依据，也为认识乳腺癌的发病原因和寻找可能的干预靶点提供新的线索。