PAK4与SCG10相互作用在胃癌细胞侵袭转移中的作用及其机制

PAK4是丝氨酸/苏氨酸激酶，调节细胞骨架重组、细胞迁移及癌细胞侵袭转移，但机制尚不清楚。SCG10是我们用酵母双杂交法从人胎脑cDNA文库中筛选到的PAK4新的互作蛋白。GST pull-down实验显示PAK4与SCG10发生相互作用。激酶实验证实PAK4磷酸化SCG10 丝氨酸50位点。Western blot结果显示PAK4、磷酸化的SCG10及SCG10在临床胃癌组织中存在高表达。划痕实验证实PAK4磷酸化的SCG10促进胃癌细胞迁移。推测PAK4与SCG10相互作用可能在胃癌细胞侵袭转移中起重要作用。本课题旨在验证PAK4与SCG10体内的相互作用及对胃癌细胞侵袭转移的影响，并以临床胃癌组织样本验证PAK4与SCG10相互作用与胃癌侵袭转移及预后的关系。本研究能使我们弄清PAK4与SCG10相互作用在胃癌细胞侵袭转移中的作用及其机制，为胃癌治疗提供新的靶点。

本课题中，我们以PAK4为诱饵蛋白，通过酵母双杂交实验筛选得到了其新的互作蛋白SCG10。通过GST-pull down实验、免疫共沉淀实验和免疫荧光实验证实了PAK4和SCG10可以在体内、体外相互作用。利用体外激酶分析，确定PAK4能够磷酸化SCG10第50位丝氨酸。更为重要的是，我们发现PAK4可以磷酸化SCG10第50位丝氨酸促进胃癌细胞迁移和侵袭。我们进一步生产并验证了此位点的磷酸化抗体的特异性，并探讨SCG10第50位丝氨酸磷酸化促进胃癌细胞微管不稳定性和胃癌细胞迁移和侵袭的这些生物学作用是否依赖于PAK4的激酶活性，并最终从动物实验和肿瘤标本中探讨二者之间的关系。为了证实其在体内的作用，我们将稳定表达GFP空载、GFP-SCG10S50A，GFP-SCG10WT和GFP-SCG10S50D的BGC-823细胞通过尾静脉注射BALB/c裸鼠内。七周后发现与SCG10S50A和GFP空载相比，SCG10WT和SCG10S50D能显著地促进胃癌细胞的肺转移和肝转移。在胃癌样本中，我们发现PAK4和磷酸化的SCG10的表达呈正相关性。更为重要的是，SCG10第50位丝氨酸的磷酸化水平与临床胃癌的恶性表型紧密相关。这些发现揭示了SCG10促进胃癌细胞侵袭的新功能，也提示阻断PAK4介导的SCG10磷酸化可能成为抑制胃癌转移潜在的治疗策略。