coiled-coil结构影响p120ctn调节E-cadherin/Kaiso的机制及对肺癌细胞增殖和侵袭的影响

Our previous studies have shown that p120-catenin isoform 1 (p120ctn-1) could reduce the cell invasiveness by up-regulating the expression of E-cadherin. P120ctn isoform 3(p120ctn-3) could enhance the cell invasiveness by up-regulating the expression of the downstream target genes of Kaiso, with no effect on E-cadherin expression. It has been reported that the binding sites mediating the interaction of p120ctn with E-cadherin or Kaiso are both located in the 1-7 armadillo repeats of p120ctn, and the coiled-coil domain in the amino-terminal of p120ctn-1 may participate in protein-protein interactions. We hypothesize that the coiled-coil domain of p120ctn-1 can facilitate the interaction of p120ctn-1 with E-cadherin and reduce the cell invasiveness; p120ctn-3, which lacks the coiled-coil domain, can interact with Kaiso and enhance the cell invasiveness. In the current study, we will screen and select 4 lung cance cell lines, and knockdown p120ctn with small interfering RNA. P120ctn-1, -3 or deletion mutants will be restituted in the cells to investigate the interactions of p120ctn with E-cadherin or Kaiso, the localation of E-cadherin and Kaiso,and the expression of the downstream target genes of Kaiso using Western Blot, co-immunoprecipitation, confocal immunofluorescence microscopy. We will try to clarify the different mechanisms by which p120ctn-1 and -3 affect the biological behaviors of lung cancer cell. The results of this study can provide new ideas and experimental basis for the prevention and treatment of lung cancer.

我们发现肺癌细胞中p120ctn-1能够上调E-cad表达并降低肺癌细胞侵袭能力；而p120ctn-3虽不能调节E-cad表达，但能上调Kaiso下游靶基因的表达，增强肺癌细胞的侵袭能力。已知p120ctn与E-cad或与Kaiso的结合位点相同，我们推测p120ctn-1上的螺旋卷曲结构调节了其与E-cad的结合并抑制了其与Kaiso的结合，而p120ctn-3由于缺少螺旋卷曲结构故只能与Kaiso结合，从而使二者对细胞的侵袭能力起到了不同的调节作用。本研究拟构建并转染p120ctn-1,3及多种p120ctn剪切体质粒，双向调控其表达，应用WB、免疫共沉淀及免疫共聚焦等方法，检测p120ctn-1、-3与E-cad、Kaiso结合、定位及对Kaiso下游靶基因表达的影响，并经体内外实验,揭示p120ctn-1和-3对肺癌细胞生物学行为不同影响的机制，为肺癌的防治提供新的理论和实验基础。

P120ctn是Armadillo家族的重要成员。根据起始翻译密码ATG在氨基端的4种不同位置，p120ctn可分为1-4四种亚型。P120ctn可以通过与E-cadherin (E-cad)直接结合形成E-cad/catenin复合体调节细胞黏附，在增强细胞黏附，抑制肿瘤侵袭、转移方面发挥重要作用。此外，p120ctn还能与转录抑制因子Kaiso相结合并解除Kaiso对下游靶基因的转录抑制作用，从而调节细胞的增殖及侵袭、转移。肺癌组织和肺癌细胞系中主要表达p120ctn-1， -3。关于这两种亚型在肿瘤中的生物学作用尚存争议。本项目采用E-cad分别定位于细胞膜和细胞浆的两种肺癌细胞系，分别转染p120ctn-1，-3及多种剪切体质粒，双相调控其表达，旨在阐明在E-cad不同定位的肺癌细胞系中，p120ctn-1和p120ctn-3对细胞侵袭、转移的不同调节作用及其机制，此外，本项目还进行了适当的、有意义的拓展。.本实验采用H460（E-cad定位于细胞膜）和SPC（E-cad定位于细胞浆）两种细胞系进行实验。P120ctn-1，-3对E-cad定位于细胞膜和细胞浆的肺癌细胞系具有不同的调节作用，而且，他们的调节机制可能是不同的。P120ctn-1可能主要通过：1.调节E-cad从而对细胞的侵袭、转移进行调控，2. p120ctn-1还可能通过DIPA调控肺癌细胞的侵袭转移能力。而p120ctn-3可能主要通过Kaiso调控肺癌细胞的侵袭、转移。我们转染了p120ctn的剪切体后发现，而造成这一差异的原因，可能与p120ctn-1的氨基端内的coiled-coil结构有关。ARMC8α与p120ctn同属于Armadillo蛋白亚家族的成员，其可能通过影响Wnt信号通路促进肺癌细胞的增殖及侵袭；C6orf106可能通过下调p120ctn及E-cad促进肺癌细胞的侵袭能力；znf668 (锌指蛋白668）可能通过调控E-cad及ZO1调控肺癌的侵袭和迁移。.以上的研究结果阐明了p120ctn-1与p120ctn-3在调节肺癌细胞侵袭转移能力方面发挥不同作用可能的原因，同时，本项目研究了p120ctn相关蛋白DIPA，ARMC8α，C6orf102及znf668在肺癌中的表达情况及其调控肺癌细胞侵袭转移的可能机制，为肺癌的防控提供了新的理论依据。