BATF2/SARI对肿瘤的抑制作用及其分子机理研究

BATF2/SARI is a novel　tumor suppressor gene only existed in humans. It is known to suppress AP-1 transcriptional activities and inhibit tumor growth and migration. Our previously observed studies discovered down-regulated BATF2/SARI in human cancer samples;the anti-tumor effect of BATF2/SARI overexpression was dependent to the wild type P53 levels. The exact mechanism and function of BATF2/SARI, as well as its regulated downstream genes remained unclear. In this study, we propose to establish stable cell lines that express FLAG tagged BATF2/SARI, then use ChIP-Seq technology to annalyze and mapping the whole genome for its binding sites. Based on the subsequent comprehensive analyses that cross-referencing the AP-1, NFκB and P53 transcription regulatory networks, the BATF2/SARI target genes for tumor suppression will be identified and subjected for experimental validation. The project also plans to produce BATF2/SARI overexpression adeno-associated virus and study its effects on tumor growth and migration in nude mice xenografts. The interconnection of the BATF2/SARI with p53 and other confirmed target genes will be investigated. The results will help to evaluate the potential application of BATF2/SARI delivery in cancer gene therapy, and also provide in-depth data and understanding to the biological functions and action mechanisms of this new protein.

BATF2/SARI 是一种新发现的人源特异性抑癌蛋白, 可下调AP-1转录因子的活性, 抑制多种肿瘤的增殖和迁移。本课题组发现该基因在肿瘤样本中的表达呈下调趋势, 而其过表达具有P53依赖性的NFkB转录抑制现象, 但具体作用机制和下游调控的靶基因不明。本研究拟建立FLAG标签BATF2/SARI的稳定表达细胞系, 利用ChIP-Seq技术全面分析和Mapping BATF2/SARI的结合位点, 通过与AP-1、NFκB和P53转录调控网络的综合信息学分析发现其抑癌作用的效应靶基因, 并进一步加以验证。同时还将构建过表达BATF2/SARI的腺相关病毒载体, 在裸鼠异体接种模型中观察其对肿瘤生长和迁移的抑制效应, 并且分析在体水平与P53和其他靶基因表达水平的联系。研究结果不仅能够评价BATF2/SARI在肿瘤基因治疗中的前景, 还将为其调控基因表达的作用机制研究提供全面的数据和认知。

碱性亮氨酸拉链转录因子（Basic leucine zipper transcription factors，BATFs）在肿瘤细胞基因表达的调节网络中发挥重要作用。BATF2/SARI能够抑制多种肿瘤细胞的生长和迁移，但其具体作用机制不清。为了识别BATF2在人全基因组范围内的结合位点并深入了解其相关生物学过程，我们筛选构建了稳定表达BATF2的HeLa细胞系，以此细胞模型为研究对象，采用染色质免疫共沉淀和高通量测序技术（ChIP-seq）进行数据发掘，经过峰注释和基序分析分析计算出E值最小的BATF2的靶结合位点——大小为21nt核心序列为AATGGA/TCCATT（正向/反向）的Motif。该Motif在人类1，2，4，7，10，16，17，21，22，Y染色体上高频存在，位置集中分布于染色体着丝粒附近的非编码区域内，而且其核心序列与人DNA SAT II序列一致。荧光素酶活性检测证实该基序在细胞内具有自身转录活性，且与序列方向相关，Motif活性作用的高低与序列重复的次数存在量效关系。而且，在BATF2瞬时和稳定过表达的HeLa细胞中，卫星DNA SAT II的转录增加。本研究通过对BATF2靶结合位点序列的分布特性和转录调控研究，从分子水平揭示BATF2发挥抑癌作用的可能机制，并为研究卫星DNA在转录调控和保持基因组稳定性中的作用提供重要依据。