CREPT作为抗肿瘤药物新靶点的分子机制研究

The molecular network of cell signal transduction and regulation of cell cycle has been becoming a major drug target for screening anti-tumor drugs. A plentiful and substantial achievement has been made for the novel anti-tumor drug screen targeting the molecules functioning in the regulation of STAT3, Wnt signaling and the cell cycle regulatory protein CDK and Cyclin D. Based on a novel mechanism of cell cycle regulation by STAT3 and Wnt signaling towards the expression of cell cycle related protein Cyclin D/CDKs, this project aims at identification of the interactions of CREPT, a newly identified tumor related protein in this lab, with STAT3 and ?-catenin/TCF4 in Wnt signaling, as well as with RNAPII, a key enzyme during transcription to synergistically and specifically regulate the up expression of tumor related genes. We intend to reveal the features of the complex formed by CREPT and STAT3, ?-catenin/TCF4 along with RNAPII, to identify the specific residues in CREPT protein and to employ cellular and biochemistry methods together with knock-out animal model to confirm the validity of CREPT as a novel anti-tumor drug target. We will also search the targets of several novel compounds which showed a significant inhibitory effect on tumor cell proliferation.

基于细胞信号传导及细胞周期调控的分子网络一直是进行抗肿瘤药物筛选的重要靶点，以STAT3，Wnt信号通路以及细胞周期调控蛋白CDK/cydin D等为靶点的药物筛选已经取得了丰硕的成果。本实验室发现了一个与癌细胞生长相关的重要蛋白CREPT，在此基础上，本课题提出CREPT与STAT3及Wnt信号通路中的?-catenin/TCF4相互作用，共同结合转录中的关键酶RNAPII，从而特异性地调控肿瘤相关基因的表达。通过解析CREPT与STAT3，?-catenin/TCF4以及RNAPII形成复合物的结构特点，寻找CREPT蛋白上的关键氨基酸残基，利用一系列细胞生物学、生物化学方法及敲除小鼠模型，证明基于抑制CREPT有望成为一个新的抗肿瘤药物靶点。本项目还将对CREPT高表达肿瘤细胞有明显生长抑制作用的几种化合物进行作用机制的研究。

CREPT在细胞信号传导及细胞周期调控的分子网络中作为抗肿瘤药物筛选的靶点，主要以Wnt，STAT3信号通路及细胞周期调控蛋白 CDK/cydin D 等为靶点，研究重要蛋白CREPT在这些信号通路中的作用机制以及CREPT基因在干细胞诱导以及肿瘤干细胞中发挥的作用，进一步研究CREPT蛋白结构和磷酸化修饰的相关功能，同时发现CREPT蛋白在肿瘤细胞分泌外泌体中起了重要作用。.CREPT在肿瘤组织中高表达，并且使CCND1基因组形成环状而募集RNA聚合酶II循环发挥作用从而促进细胞周期及肿瘤增殖。在Wnt信号通路中，CREPT既可以与b-catenin相互作用又可以和TCF4相互作用，并促进b-catenin/TCF4复合物的形成，进而促进了Wnt/ b-catenin信号通路。CREPT可以促进b-catenin在TCF4绑定位点的结合；Wnt刺激增强CREPT在该区域的结合。最后，我们发现CREPT可以促进Wnt靶基因的转录。CREPT作为b-catenin/TCF4转录复合体的一个共同激活因子起作用，增强Wnt信号通路，从而促进细胞增殖以及细胞浸润。.CREPT在肿瘤发生过程中通过多种途径发挥了作用。在STAT3信号通路中，CREPT可以与STAT3相互作用，主要是与磷酸化的STAT3相互作用，进而促进STAT3的转录活性，调控肿瘤的发生。在细胞周期调控中，CREPT通过与AurkB相互作用，降低H3S10的磷酸化，提高CyclinB1的表达促进细胞更快进入G2期导致肿瘤的发生。同时，CREPT作为CDK6的底物参与肿瘤的转移。在肺腺癌的发生中，CREPT与ErK相互作用，促进其转录活性，进而调控K-Ras诱导的肺腺癌的发生。在多种肿瘤细胞分泌的外泌体中，CREPT通过高表达调控正常细胞或者癌旁细胞的增生。CREPT还可以与AR相互作用，促进前列腺癌的发生。CREPT参与肿瘤的发生是通过多途径的。.在干细胞以及肿瘤干细胞发挥作用的过程中，CREPT也是必不可少的。在干细胞中，CREPT首先维持了干细胞干性的特征；其次在iPSC过程中也是必需的；在胚胎发育中，CREPT缺失导致胚胎发育停滞。在肿瘤干细胞中CREPT高表达，当CREPT敲除后，肿瘤干细胞样群体数目降低；CREPT在临床结肠癌的标本中也高表达。总之，CREPT在肿瘤发生中起了重要作用。