CUEDC2调控细胞周期G1/S期转化及细胞生长的机制研究

Uncontrolled cell cycle progression is the major feature of tumor. Deregulation of G1/S transition contributes largely to genome instability and abnormally cell proliferation. CUEDC2 is a novel protein identified by our lab and its function has not been well understood. Previous work from our lab showed that CUEDC2 plays critical role in metaphase progression and involves in spindle checkpoint regulation. In recent study, we found that CUEDC2 degradated in DNA damage induced G1 arrest, and might be participated in G1/S checkpoint activation. Knock down of CUEDC2 leads to much delay of G1/S progression and inhibition of cell proliferation. Nextly,in this project，we would use the prepared CUEDC2 knock down or overexpression stable cell lines and CUEDC2 knock out mouse model to explore the detailed mechanism of how CUEDC2 functions in G1/S transition and tumor development, which would provide important insight into the critical roles of CUEDC2 in cell cycle checkpoint regulation and tumor development.

恶性肿瘤以细胞周期稳态失控为主要特征，G1/S期转化调控异常是导致肿瘤细胞基因组非稳定性及异常增殖的重要原因。CUEDC2是本实验室近年发现的一个重要功能蛋白。前期研究发现，CUEDC2在细胞有丝分裂纺锤体检查点调控中发挥重要功能（2011，Nature Cell Biology）。在此重要进展基础上，近期结果表明CUEDC2参与细胞周期G1/S检查点调控，干涉CUEDC2延缓G1/S期转化并显著影响细胞生长增殖。基于以上线索，本项目拟进一步利用干涉、过表达细胞系及转基因、敲除动物模型结合周期分析、蛋白检测等手段，深入阐明CUEDC2在G1/S期转化、细胞生长及肿瘤发生发展中的功能并揭示其调控机理。本项目的实施将鉴定出一个新的G1/S期调控分子，进一步拓展人们对细胞周期调控和癌变关系的认识，为临床诊断和指导治疗提供重要的理论依据。

真核细胞基因组DNA无时无刻不受到细胞内外多种应激因素的损伤，其完整性和稳定性的破坏是导致肿瘤发生的最重要、最直接原因。细胞周期检查点（cell cycle checkpoint）的存在，及时识别损伤或结构异常的DNA，经一系列复杂的信号转导途径引发蛋白激酶的级联反应，减慢或阻滞细胞周期进程，使细胞修复损伤DNA，进而保证细胞周期的有序运行。。在一系列的细胞周期检查点中，G1/S 检查点至关重要，细胞在该点对各类生长因子、分裂原以及DNA损伤等复杂的细胞内外信号进行整合和传递，决定细胞是否进行DNA复制、细胞分裂、发生凋亡、或是进人G0期。越来越多的证据表明，G1-S期转化调节失控将使错误或损伤的DNA进入复制周期、细胞无限增殖，很大程度导致基因组不稳定性以及肿瘤发生，已引起国际上高度关注。.前期研究发现，CUEDC2 在细胞有丝分裂纺锤体检查点调控中发挥重要功能，与基因组不稳定性密切相关（2011，Nature CellBiology）。在这一重要研究进展基础上，我们近期实验结果表明，CUEDC2 在DNA 损伤诱导的G1 期阻滞过程中发生显著降解并参与G1/S 检查点调控。干涉CUEDC2 能够明显延缓细胞周期G1/S 期转化并显著影响细胞生长增殖，提示CUEDC2 可能是细胞G1/S 转化所必需的。本项目中我们利用CUEDC2干涉、过表达细胞系及结合周期分析、蛋白检测等手段，进一步确证CUEDC2 促进G1-S 期进程和细胞生长，其具体机制通过结合细胞周期关键的E3酶复合物APC/C-Cdh1并一直其活性，从而抑制其相关底物如SKP2、cyclinA的降解，导致细胞G1-S期进程加快。肿瘤样本检测发现CUEDC2在多种肿瘤组织中呈现高表达，提示其可能通过调控周期进程和细胞生长参与肿瘤发生发展，为基于细胞周期的肿瘤治疗提供了新的靶标。