锌指蛋白MPS-1在胃癌发生发展中生物学作用的分子机制研究

前期本课题组运用SEREX方法筛选出一个与胃癌发生发展密切相关的基因MPS-1体内外实验已证实其下调能引起胃癌细胞的自发性凋亡（Clin Cancer Res. 2006;12:4965）。本项目基于上述研究结果，运用串联亲和纯化结合蛋白质组学技术挖掘MPS-1的相互作用蛋白，对重要的候选蛋白运用GST-pull down及缺失突变体等实验方法研究其相互作用及相关的结构域，明确相互作用发生的机制。同时，运用CHIP-chip技术寻找MPS-1的候选靶基因，通过luciferase进一步验证，获取MPS-1调控的靶基因，进而通过不同缺失突变体对luciferase表达的影响和CHIP实验确定MPS-1直接调控的靶基因及影响基因表达水平的结构域，初步明确所涉及的信号途径。整合上述研究结果从基因和蛋白水平阐明MPS-1生物学作用的分子机制，从而揭示MPS-1在胃癌的发生和发展中所发挥的作用。

前期本课题组运用SEREX 方法筛选出一个与胃癌发生发展密切相关的基因MPS-1, 体内外实验已证实其下调能引起胃癌细胞的自发性凋亡（Clin Cancer Res. 2006;12:4965）。本项目基于上述研究结果，利用基因表达谱芯片技术对MPS-1下调的胃癌细胞进行表达谱分析，筛选出847个在对照组和实验组之间差异表达的基因，并进一步利用GO（Gene Oncology）数据库对差异基因进行功能聚类分析，从而得出凋亡等基因簇是具有显著差异的功能簇。以此为依据通过聚类分析得到差异表达的凋亡相关基因，如 Bcl2, Bid, CAD, Gadd45β 等，并在转录和翻译水平上进行了验证。进一步通过对差异表达基因的信号通路分析，我们得到几个下调显著性通路，而其中与细胞凋亡关系最密切的是 NF-κB pathway。通过对NF-κB 靶基因的筛选和验证、NF-κB 转录活性的检测、NF-κB 亚细胞定位的改变、NF-κB 信号通路组分的表达变化和NF-κB DNA结合能力的检测，我们明确了MPS-1下调能够引起NF-κB 活性的下降。进一步以GO和pathway分析为基础得到基因表达调控网络，从中得到在胃癌细胞凋亡中起重要作用的基因Gadd45β，并通过Western blot和TUNEL等实验证实Gadd45β作为一个凋亡抑制因子在MPS-1下调的胃癌细胞中因 NF-κB 活性的下降而表达下调，进而失去对 MKK7 磷酸化依赖的JNK磷酸化的抑制从而使的 JNK 的磷酸化增加进而引起胃癌细胞的凋亡。综上所述，我们发现了核糖体蛋白MPS-1在胃癌细胞凋亡中的作用并证实其下调是通过影响 NF-κB 的活性而引起胃癌细胞的凋亡。探索MPS-1在肿瘤形成和肿瘤细胞凋亡中的作用机制对研究MPS-1在胃癌发生和发展中生物学作用起了关键的作用，并为下一步设计相关计靶点介入胃癌的形成过程打下坚实的理论基础。相关研究成果已在International Journal of Cancer （2012；130：2761–2770）等杂志上发表。