PAK5下调E-cadherin在结直肠癌侵袭转移中的作用及机制

P21活化激酶（P21-activated kinase，PAK）为一类保守的丝/苏氨酸激酶，目前被认为是肿瘤细胞内信号网络的关键调节因子之一，其成员PAK5的研究处正于起步阶段。我们筛选出了PAK5新的相互作用蛋白LMO2，验证了其和PAK5的体内、外相互作用；发现PAK5可磷酸化E47、GATA-1等转录因子，与LMO2共同下调E-cadherin启动子活性。本课题旨在确定LMO2与PAK5蛋白质相互作用最小区域；研究PAK5同LMO2下调E-cadherin 基因表达的机制及对结直肠癌细胞EMT表型转变的作用，分析PAK5下调E-cadherin在结肠癌细胞迁移、侵袭中的作用；检测临床结直肠癌样本中PAK5和LMO2表达与肿瘤转移、临床分期的关系。通过上述研究，弄清信号分子PAK5下调E-cadherin在结直肠癌细胞侵袭转移中的作用及机制，为寻找肿瘤治疗靶点提供理论基础。

P21活化激酶（P21-activated kinase，PAK）为一类保守的丝氨酸/苏氨酸激酶，为Cdc42和Rac1下游重要的效应器，目前被认为是肿瘤细胞内信号网络的关键调节因子之一。PAK5是PAK家族中分子量最大的成员，目前对于其研究较少。其功能主要集中在细胞粘附、神经细胞轴突生长以及细胞骨架调节等方面。本课题旨在进一步确定PAK5蛋白质对其下游信号的作用方式，及其在肿瘤发生发展过程中的作用机制；确定PAK5及其相互作用蛋白在体内外相互作用及作用最小区域；确定PAK5对E47、GATA-1可能的磷酸化位点；研究PAK5通过LMO2、E47、GATA-1等对E-cadherin 基因表达下调的作用机制，及这种调节对细胞EMT表型转变、肿瘤细胞侵袭转移的作用；结合临床肿瘤样本检验PAK5、LMO2、E47、GATA-1表达及与临床肿瘤侵袭转移的关系。通过上述研究，弄清信号分子PAK5与LMO2相互作用在结直肠癌细胞侵袭转移中的作用及其机制，为寻找肿瘤治疗靶点提供新的理论依据。在研究过程中，我们发现PAK5可以在体外直接结合并磷酸化E47，二者在肠癌中也存在内源性的相互作用，因此将研究重点转移至PAK5对E47的磷酸化上。研究发现PAK5结合E47，并且可磷酸化E47，我们找到了PAK5对E47了磷酸化的位点，生产了该位点的磷酸化抗体，构建了一系列E47该位点的突变体的表达载体，发现通过对E47的磷酸化促进E47入核，并下调其下游靶基因E-cadherin表达，大肠癌细胞发生EMT，侵袭能力增强；临床结肠癌样本检测发现PAK5及其对E47的磷酸化在肠癌中具有相关性，且随着癌症进程，表达增强，表明PAK5对E47的磷酸化对促进结肠癌发生发展具有重要作用；动物实验证实PAK5对E47的磷酸化可促进肠癌细胞发生肝转移。目前已有一篇标记本基金的文章发表在国内杂志，本研究主要内容已整理成文章，投稿到Oncogene杂志。