CCL18介导的蛋白质磷酸化和乙酰化修饰在肺腺癌发生发展中的功能和机制研究

CCL18 is a kind of chemotactic cytokine, which is overexpressed in lung caner, breast cancer and so on. CCL18 can increase the activities of a lot of kinases and acetyl transferases in cancer cells, which induce the phosphorylation and acetylation of their substrates and promote the occurrence and development of malignant tumors. .In order to figure out the function and mechanism of these protein post-translational modification induced by CCL18, we treated the non-small cell lung cancer A549 cells with CCL18 and collected them as the MS sample. Finally, we identified 1424 acetylated sites and 3659 phophorylated sites which belong to many proteins including ACAP4 and its associated proteins. Thus, we want to identify these phosphorylation and acetylation site and demonstrate their signaling pathways based on previous experimental results. We also want to study its related key molecular network and the role and regulatory mechanism of these phosphorylation and acetylation sites. Finally, our proposed study will not only reveal the fundamental molecular mechanism of tumor cell motility and metastasis but also lay a solid foundation for future clinical research.

CCL18是一类特殊的在肺癌、乳腺癌等肿瘤组织中高表达的细胞趋化因子，能够诱导肿瘤细胞内多个蛋白激酶和乙酰化酶活性的改变，这必将伴随着其底物磷酸化、乙酰化水平的变化，从而促进恶性肿瘤的发生和发展。为了进一步深入研究由CCL18介导的蛋白质翻译后修饰在非小细胞肺腺癌发生发展中的功能和分子机制，我们以CCL18刺激处理过的非小细胞肺腺癌细胞株A549为材料，利用质谱技术鉴定出多个蛋白质的1424个乙酰化位点和3659个磷酸化位点，包括ACAP4及其多个结合蛋白。本项目拟在前期研究工作的基础上，进一步以蛋白质翻译后修饰及其介导的蛋白质相互作用网络为切入点，阐明CCL18触发的信号通路中下游分子的磷酸化或乙酰化修饰对其功能、动力学变化特征和具体分子机制的影响和调控机制，推动我们对肺腺癌发生发展机制的进一步深入理解，并为肺腺癌的早期诊断和寻找新的治疗靶点提供线索。

CCL18是一类特殊的在肺癌、乳腺癌等肿瘤组织中高表达的细胞趋化因子，能够诱导肿瘤细胞内多个蛋白激酶和乙酰化酶活性的改变，这必将伴随着其底物磷酸化、乙酰化水平的变化，从而促进恶性肿瘤的发生和发展。利用组织芯片免疫组化染色，我们对75对肺腺癌及癌旁组织进行了分析，结果显示与癌旁组织相比，在肺腺癌肿瘤组织中CCL18表达水平较高，且与年龄、性别无明显相关性。为了进一步深入研究由CCL18介导的蛋白质翻译后修饰在非小细胞肺腺癌发生发展中的功能和分子机制，我们以CCL18刺激处理过的非小细胞肺腺癌细胞株A549为材料，利用质谱技术鉴定出多个蛋白质的1424个乙酰化位点和3659个磷酸化位点，包括ezrin-ACAP4复合物及其多个结合蛋白，初步绘制了 CCL18 介导的蛋白质翻译后修饰变化图谱，并以ezrin为重点研究目标，解析了CCL18介导的其乙酰化在肿瘤细胞迁移中的重要作用，证明其乙酰化动态性修饰的失调会抑制肿瘤细胞的迁移能力。我们还初步验证了CCL18诱发的蛋白质翻译后修饰在ezrin重要结合蛋白ACAP4功能执行中的可能作用和具体分子机制。除此以外，我们还对非组蛋白巴豆酰化修饰进行了研究，在2000多个非组蛋白上发现了近万个左右的巴豆酰化修饰位点，结果显示巴豆酰化可能像磷酸化、乙酰化等修饰一样，广泛存在于非组蛋白中，对这些蛋白的活性或稳定性产生调控作用。同时，我们还通过合作，对临床男性不育致病基因的发现与致病机理解析进行了探索，发现PMFBP1、PLCZ1等基因的突变均可在临床上导致男性不育，这些发现为临床不育疾病的诊断以及辅助生殖技术方案的优化确定提供了理论基础。