新基因hPNAS-4的相互作用蛋白及其介导的信号通路解析

人PNAS-4（hPNAS-4）是近年来应用大规模基因组测序鉴定的一个新基因，蛋白序列比较保守，提示hPNAS-4具有重要的生物学功能。目前国际上有关hPNAS-4功能的报道较少，公开发表的研究资料主要来自于本课题组。我们前期研究表明，在人肺癌A549细胞中过表达hPNAS-4可以使细胞阻滞于细胞周期的S期，并且能够诱导A549细胞凋亡，显示出重要的生物学功能。然而目前对hPNAS-4所参与的蛋白相互作用及其所介导的分子信号通路仍然缺乏系统和深入的分析。鉴于此，本研究将重点探讨两个问题：一是hPNAS-4的相互作用蛋白，二是hPNAS-4所介导的信号通路。为达此目的，本课题拟在三种不同类型的细胞中、在沉默和过表达两个层面系统地探讨hPNAS-4执行生物学功能的分子机理，并分析hPNAS-4在不同情况下所引发的细胞生命活动转归，为深入揭示hPNAS-4的功能及其与肿瘤等疾病的关系提供依据。

人PNAS-4（hPNAS-4）基因是近年来大规模基因组测序中鉴定的一个新基因。由于该基因较新，因此命名比较混乱，随着命名的不断规范，该基因先后出现了PNAS-4、PPPDE1、DESI2等命名。PNAS-4氨基酸序列非常保守，功能至今未明，在从植物到哺乳动物的各个物种间几乎都有分布，提示PNAS-4 可能具有非常重要的生物学功能。目前，国际上发表的有关PNAS-4 基因的研究报道较少，有关PNAS-4 的功能研究资料基本都来自于本项目组。.本项目在前期研究基础上，继续对人PNAS-4的相互作用蛋白、介导的分子信号通路、及其生物学意义进行了深入研究，取得一系列成果，具体如下所述。（1）本项目通过免疫共沉淀（Co-IP）和电喷雾-四级杆-飞行时间串联质谱 (ESI-Q-TOF)技术，鉴定出PNAS-4 的相互作用蛋白，即连接桥粒斑珠蛋白（Junction plakoglobin, JUP）。（2）免疫荧光共定位证实PNAS-4定位于细胞高尔基体，免疫组化显示其在胚胎发育中的肝脏、小肠、皮肤等分泌功能旺盛的器官中表达较早，提示其可能参与蛋白的翻译后修饰。（3）基因表达调控研究发现，PNAS-4过表达可以诱导肿瘤细胞凋亡，但是沉默后细胞无明显表型。（4）各器官组织的Western-blot发现了新的PNAS-4 的亚型，仅在肾脏和睾丸表达，分子量为18 kD，不同于其理论预测分子量21 kD。（5）本研究发现PNAS-4在胰腺癌中表达下调，可能通过调控plakoglobin/β‑catenin信号通路和AKT/mTOR信号通路，从而参与了胰腺癌的恶性演化。（6）本项目研究的相关成果已经发表SCI 论文4 篇。（7）本项目实施过程中培养硕士研究生4名，其中1名已经获得硕士学位，另有3名在读。.本项目的研究结果为继续深入研究PNAS-4的功能点明了方向，为探讨PNAS-4参与的分子信号通路提供了有价值的参考。本项目紧密结合实验室和临床医学转化，使得本研究成果更具有实用价值和科学意义。