HIF1α相互作用蛋白的鉴定及其功能

Hypoxia-inducible factor 1 (HIF-1) is a heterodimeric transcription factor, which is composed of an oxygen-responsive HIF-1α subunit and a constitutively expressed HIF-1β subunit, and is frequently overexpressed in a wide variety of tumors. The robust activation of HIF1 plays an important role in turmor development and progression. We have identified DEK as a HIF1α-interacting protein by yeast two-hybrid screen system, and have verifed the interaction between the two proteins with GST pull-down and co-immunoprecipitation assays. Furthermore, we found that DEK could increase HIF1α activity as well as vascular endothelial growth factor (VEGF) mRNA expression. Therefore, different methods of detecting protein interactions will be applied to the mapping of interaction domains of DEK and HIF-1α. The role and molecular mechanism of DEK protein in tumor growth, invasion, angiogenesis and metastasis will be evaluated by using technologies such as reporter gene assay, quantitative real time RT-PCR, Western-blot, gel shift assay, chromatin immunoprecipitation, and immunohistochemistry assay. These studies will lay a strong foundation for elucidating the development and progression mechanisms of HIF1α-dependent tumors and generation of new targets for tumor diagnosis and therapy.

HIF1（Hypoxia-inducible factor 1）是由HIF1α和HIF1β亚基组成的转录因子，广泛存在于人类多种肿瘤细胞中，其转录活性的激活是促进肿瘤生长与发展的重要因素。我们利用酵母双杂交技术获得了未曾报道的与HIF1α相互作用的蛋白质DEK，GST pull-down和免疫共沉淀的方法进一步证实了两者的相互作用，另外，DEK能明显促进HIF1α的转录活性，并能促进HIF1α调节的血管表皮生长因子的基因表达。我们将采用蛋白质间相互作用技术进一步定位DEK与HIF1α相互作用的区域。利用报告基因技术、实时定量RT-PCR 技术、EMSA实验、染色质免疫共沉淀实验、以及免疫组织化学等技术确定DEK在肿瘤细胞生长、侵袭、血管生成和转移中的作用及其分子机制，并确定DEK在临床上的意义。为阐明HIF1α相关肿瘤的发生发展机制、发现新的肿瘤诊断和治疗靶标打下坚实的基础。

细胞缺氧是癌症中的一个重要现象。缺氧诱导因子1α ( HIF - 1α) 是转录因子，其主要诱导表达的基因可以协助肿瘤细胞从常氧状态转化至缺氧状态后的生存和转移。HIF-1α与缺氧调节基因上游的缺氧反应元件 ( HRE ) 结合，调节包括血管内皮生长因子（VEGF）在内的多种HIF-1靶基因的表达。然而，靶向VEGF和HIF-1α的化疗药物对肿瘤的疗效有限，甚至会产生不良反应，提示与VEGF和HIF-1α功能相关的机制有待进一步阐明。因此，通过筛选转录因子阵列，DEK首次被鉴定为一种新的VEGF表达调控因子。本研究探讨了DEK调节血管内皮生长因子表达的机制及DEK的功能。.采用萤光素酶报告基因实验和染色质免疫沉淀实验 ( CHIP )，我们发现，DEK通过与VEGF启动子DEK反应元件( DRE )直接结合和与缺氧反应元件( HRE )间接结合，促进乳腺癌细胞中(MCF7, ZR75-1和MDA - MB - 231 ) VEGF转录。DEK通过与转录因子HIF-1α的相互作用实现与DRE上游的HRE间接结合。实时定量RT-PCR和酶联免疫吸附实验显示，DEK促进VEGF mRNA的表达和VEGF的分泌。.免疫共沉淀和GST pulldown 实验表明，DEK与HIF-1α和P300相互作用，并与HIF-1α和P300形成复合物。不仅如此，DEK负责将HIF-1α和组蛋白乙酰转移酶P300募集到VEGF启动子。另外，DEK还能促进HIF-1α 和HIF-1β 形成二聚体。.通过细胞增殖实验、伤口愈合实验、试管形成实验以及鸡胚绒毛尿囊膜实验，我们发现DEK促进的VEGF表达可以增加血管内皮细胞增殖、迁移和管状结构形成以及血管生成。.动物实验表明，DEK以HIF-1α依赖性和非依赖性方式促进裸鼠肿瘤血管生成和肿瘤生长。临床试验中，免疫组化染色显示，58例乳腺癌患者DEK表达与VEGF表达及微血管数呈正相关。.综上所述，我们结果表明，DEK是一种序列特异性结合转录因子，是一种新的HIF-1α共激活因子和血管生成的启动子。