蛋白质酪氨酸磷酸酶RPTPα对新底物Ago2蛋白的去磷酸化调控研究

RPTPα was the first to demonstrate that PTPs can dephosphorylate tyrosine 527 of c-Src and activate c-Src . Generally, RPTPα has been shown to dephosphorylate and activate Src family kinases (SFKs), thus functions as an oncogene. However , little is known about its other substrates in physiological condition. Our present data show that using substrate-trapping techniques, Ago2 protein, one key element in RNA-induced silencing complex (RISC ) and miRNA maturation, was identified to interact with RPTPα and be dephosphorylated directly , which imply that Ago2 may be a novel substrate of RPTPα. In this study, we try to clarify the molecular mechanism of Ago2 dephosphorylation by RPTPα , and elucidate the role of RPTPα—Ago2 signaling in tumor cell line and animal model. All the results should help us to better know relationship between tumorigenesis and RPTPα-related signaling pathway.

早期的研究发现，受体型蛋白质酪氨酸磷酸酶RPTPα通过特异催化c-Src蛋白的C - 末端527位酪氨酸残基去磷酸化，激活c-Src并诱发细胞发生恶性转化，揭示RPTPα具有激活癌基因的潜能。目前已知的RPTPα催化底物主要是c-Src激酶家族成员（如c-Src, Fyn, Yes)，而对其它底物的鉴定则少有研究。我们近期利用底物陷阱技术（substrate-trapping techniques) 初步证明Ago2蛋白是RPTPα的一个新底物。已知Ago2蛋白是RNA诱导沉默复合物（RNA-induced silencing complex, RISC）的核心组分，通过促进miRNA的加工成熟，进而抑制靶基因的表达。本课题拟在前期发现基础上，通过一系列细胞实验、动物模型等深入研究磷酸酶RPTPα对Ago2蛋白去磷酸化作用的分子机制以及RPTPα—Ago2调控模式在肿瘤发生中的作用。

受体型蛋白质酪氨酸磷酸酶RPTPα通过特异催化c-Src蛋白的C - 末端527位酪氨酸残基去磷酸化，激活c-Src并诱发细胞发生恶性转化。 SRC作为一个经典的原癌基因，编码具有酪氨酸激酶活性的c-Src蛋白，c-Src在多种人类肿瘤中处于高表达状态或具有高激酶活性，并参与到癌症发生发展的多个过程中，包括细胞增殖、分化、血管生成和预后生存率等。 AGO2作为miRISC复合物中的核心组分，参与小RNA介导的基因沉默和部分miRNA的生成调控。AGO2可以发生多种翻译后修饰，在肿瘤的治疗中具有潜在的临床应用意义。 本课题中，我们鉴定出AGO2蛋白是c-Src激酶的一个新底物，并对其相关分子机制及功能进行了研究。首先，我们在293T细胞体系和原核表达体系中均证明c-Src和AGO2之间存在相互作用，c-Src可以使AGO2发生酪氨酸磷酸化修饰；随后，我们鉴定了AGO2的393、529、749位酪氨酸均为其磷酸化位点；接下来，我们探究了pY-AGO2对miRNA生成的影响以及在肿瘤发生发展中的作用。我们证实AGO2 Y393位点的磷酸化会减少其与DICER的结合，从而抑制长环pre-miRNA的成熟，其余两个位点则不通过此机制发挥作用，过表达野生型AGO2有明显的促肿瘤作用，而磷酸化位点突变型细胞株的恶性程度明显减弱，c-Src抑制剂处理过表达AGO2细胞株也呈现明显抑癌效果。本研究结果为RPTPα—c-Src信号通路参与肿瘤发生发展提供了新的靶点与治疗思路。