Tip60的磷酸化调控及功能

组蛋白乙酰转移酶Tip60在调控基因转录、DNA损伤修复、细胞凋亡等方面起着重要作用。已发现磷酸化是Tip60的一种主要的翻译后修饰方式，但对于Tip60的磷酸化是受何种信号通路何种蛋白调控以及Tip60的磷酸化修饰会如何影响其功能都还没有认识。前期研究中，我们发现Tip60能够与架构蛋白Axin相互作用，并且Tip60的磷酸化受Axin特异性调控。我们拟在本项目中通过研究Axin调节Tip60磷酸化的结构域，在其相互作用蛋白中找到Tip60的上游激酶，并寻找调控Tip60磷酸化状态的信号通路；利用我们已构建好的含有Tip60磷酸化位点突变的Knock-in的载体构建突变小鼠株，探究Tip60的磷酸化对其功能的影响及其生物学意义。这将使人们对Tip60活性的选择性调控有更深的认识，并为Tip60的生物学功能的研究提供新的思路。

自噬是一种通过溶酶体降解细胞质中内容物来维持细胞稳态的分解代谢过程。以胰岛素为代表的生长因子的缺失会诱发细胞自噬而维持细胞代谢稳态，但是生长因子缺失诱导细胞自噬的分子机制还不清楚。项目执行期间，我们发现乙酰转移酶TIP60的磷酸化水平能在血清饥饿（关键成分是生长因子）条件下显著诱导增强，且该磷酸化是受激酶GSK3调控的。因为血清饥饿能诱导自噬，我们进而利用自噬标记物LC3发现血清饥饿诱导的自噬依赖于TIP60及其磷酸化修饰。而磷酸化的TIP60能通过增强其与诱导自噬的关键激酶ULK1的相互作用而增强其乙酰化水平。表达无法被乙酰化的ULK1的细胞表现出对血清饥饿诱导的自噬的抵抗性。与葡萄糖缺失通过AMPK磷酸化ULK1而诱导自噬不同，生长因子缺失造成AKT活性降低，从而解除了对GSK3的抑制性磷酸化修饰；活性增高的GSK3进而磷酸化并激活TIP60；而乙酰转移酶活性增高的TIP60乙酰化并激活ULK1而启动自噬。本项目从TIP60的磷酸化水平的调控和功能入手，回答了此前尚不明朗的生长因子缺失如何启动自噬的问题，为开发用于临床治疗的信号通路特异性的自噬抑制剂和激活剂开启了新的可能。