蛋白异构酶Pin1对视网膜母细胞瘤蛋白Rb的功能调控

Rb功能缺失是肿瘤发生发展的重要起因。蛋白异构酶Pin1的高表达也与多种肿瘤的病理进程相关。但是，Pin1过表达与Rb失活是否直接相关，目前尚无文献报道。我们的前期实验表明：Pin1可直接结合磷酸化的Rb并且这种结合由G1-S期特异的Cyclin/CDK调控；Pin1能够抑制PP2A介导的Rb去磷酸化过程；Pin1可解除Rb对E2F转录活性的抑制；Pin1过表达将促进细胞S期检验点的DNA复制。在已有的乳腺癌病例中，我们检测到Pin1的过表达与Rb的高磷酸化呈正相关。因此，Pin1可能是Rb功能的一个重要的调节因子。.在此基础上，我们计划检测细胞内Pin1对Rb去磷酸化的调控及其分子机制；研究在DNA损伤诱导的S期检验点，Pin1-Rb通路对DNA复制的影响；进一步探索Pin1-Rb通路与乳腺癌病理的相关性。研究结果将有助于注释Pin-Rb的相互关系，揭示Pin1-Rb通路的生物学意义。

视网膜母细胞瘤蛋白（Rb）的失活在肿瘤发生中起着关键的作用。蛋白异构酶Pin1的高表达也与多种肿瘤的病理进程相关。然而Pin1与Rb功能相关性尚不十分清楚。 我们的前期实验表明：Pin1可直接结合磷酸化的Rb并且这种结合由G1-S期特异的Cyclin/CDK调控；Pin1能够抑制PP2A介导的Rb去磷酸化过程；Pin1可解除Rb对E2F转录活性的抑制；Pin1过表达将促进细胞S期检验点的DNA复制。因此，本项目的科学问题是：Pin1是否是Rb功能的一个重要的调节因子？本项目的主要研究内容是：(1)Pin1在DNA损伤诱导的Rb去磷酸化过程中的作用及其分子机制；(2)在DNA损伤诱导的S期检验点，Pin1-Rb对DNA复制的调控及其分子机理；(3)Pin1-Rb通路在乳腺癌病理进程中的相关性。在这项研究中，我们研究并阐明了Pin1调控Rb功能的分子机制以及在DNA损伤下细胞周期的S期检查点中起到的重要调控作用。我们证明了Rb C-端口袋（C-pocket）直接与Pin1 WW结构域结合。G1/S细胞周期蛋白/ CDK激酶介导的Rb c-pocket磷酸化促使Rb-Pin1结合。进一步的研究表明，过表达Pin1可以有效抑制Rb介导的细胞周期阻滞和细胞衰老。此外，过表达Pin1还可抑制DNA损伤诱导的PP2A依赖性的Rb去磷酸化，从而导致Rb蛋白高磷酸化并失去抑制细胞周期的功能。此外，Pin过表达与Rb蛋白高磷酸化与人乳腺癌发生发展正相关。这些结果表明Pin1抑制Rb去磷酸化，是Rb功能的重要负调控蛋白，Pin1在DNA损伤介导的S phase check-point中起重要调控作用。综上，Pin1对Rb的调控可能在癌症的发展中起着重要作用，对乳腺癌临床诊断可能有指导意义。