泛素E3连接酶RLIM在肝癌发生发展过程中的作用机制研究

Hepatocellular carcinoma (HCC) is also one of the most prevalent malignant human cancers among adults in China. Although many susceptible signaling pathways have been implicated in HCC, the molecular basis of carcinogenesis in the liver remains largely unknown. Cyclin D1 is a key molecule in cell cycle regulation. It promotes cell from G1 phase to S phase transition and plays very important role in cancer cell proliferation. RLIM was identified as one of the potential HCC relevant genes in mRNA differential display assay. We identified Cyclin D1 as the potential RLIM interactor in a Tandem Affinity Purification (TAP) and Mass analysis. The preliminary results showed RLIM can promote Cyclin D1 ubiquitination and degradation. The aim of this project is to explore the clinico-pathological correlation of RLIM down-regulation in HCC tissues and the molecular mechanism of RLIM in Cyclin D1 regulation.

肝癌是我国人群最常见的癌症之一，其发病的分子机制非常复杂，也成为当下迫切的研究热点。周期相关蛋白Cyclin D1是细胞周期调控中的一个关键分子，可促进细胞从G1期向S期的转换，在多种肿瘤的恶性增殖过程中扮演重要角色。我们在前期研究中发现了一个泛素E3连接酶RLIM在肝癌中显著下调。为进一步探索其介导的分子机制。我们通过串联亲和纯化和质谱鉴定了RLIM潜在的相互作用蛋白。结果发现RLIM可以和周期相关蛋白Cyclin D1在内外源相互作用，并且可以通过泛素-蛋白酶体途径降解Cyclin D1。我们推测RLIM可以通过负调控Cyclin D1信号途径抑制肝癌细胞的恶性增殖。本课题将研究RLI的下调表达和肝癌临床指标的相关性、RLIM对Cyclin D1的泛素化修饰和降解调控、RLIM对肝癌细胞株增殖、凋亡等细胞行为的影响。并探讨其作为分子诊断标志物的可能性。

肿瘤抑制蛋白p53是维持基因组稳定性和抑制细胞恶性转化的一个重要蛋白。在半数以上的肿瘤中p53基因发生突变，其它具有野生型p53的肿瘤通常伴随有p53通路的 其它调节成分的突变。因此，p53通路的失活是肿瘤发生的一个普遍事件。在细胞受到DNA损伤、原癌基因激活、染色体复制异常、低氧、营养缺乏等刺激条件下，p53被迅速激活而稳定，介导细胞周期阻滞和凋亡的能力显著增强。p53蛋白的稳定性受到多个信号途径的严密调控。MDM2是p53最重要的一个负调控因子，它可以直接结合并泛素化p53，多聚泛素化的p53被蛋白酶体识别并降解。. 我们通过差异表达的方法发现RLIM基因在肝癌组织中显著下调表达。来自免疫组化染色半定量分析染色半定量分析、RT-PCR和Western Blot等方法检测的结果均显示RLIM在绝大多数肝癌组织中呈下调表达。RLIM是一个含有RING结构域的泛素E3连接酶，文献中报道它可以通过蛋白酶体途径降解某些LIM－HD转录因子或辅因子，如CLIM、LMO2/LMO4、RLIM等。我们发现RLIM可以在荧光报告系统中特异性激活p53信号通路，增强p53蛋白的稳定性，促进p53依赖性的细胞凋亡和生长抑制。我们对此机制进行了探索。发现RLIM可以直接结合MDM2，并降低MDM2蛋白的稳定性。RLIM作为一个泛素E3连接酶，可以直接泛素MDM2,使之并通过蛋白酶体途径降解。进一步的研究发现RLIM超表达能抑制肿瘤细胞的生长，而消减RLIM的表达能显著促进肿瘤细胞的增， 并且消减RLIM的表达能显著抑制化疗药物介导的细胞凋亡。并且这些作用依赖于p53的活性。. 总而言之，我们发现了一个在肝癌中显著下调的肿瘤抑制基因RLIM，RLIM是通过泛素化降解MDM2来促进p53蛋白的稳定性。因此RLIM蛋白的下调导致p53活性的下降将有助于细胞的恶性增殖和抗凋亡特性。