Annexin A6蛋白的SUMO化修饰及其在细胞伪足形成中的作用

Annexin A6 (AnxA6) participates in a wide range of membrane associated biological processes, including cell adhesion, metastasis and invasion. Our previous studies have found that the SUMOylation level of AnxA6 is increased in highly metastatic cancer cells, and the sumoylated AnxA6 is probably involved in the formation of cell pseudopodia which is closely related with tumor invasion and metastasis. Based on these new findings on the sumoylated AnxA6, we will focus on discovering the biological roles of SUMOylated AnxA6 in the pseudopodia formation and tumor cell invasion and metastasis. Firstly the SUMOylation level of AnxA6 and its roles in cell pseudopodia formation will be analyzed in several hepatocellular carcinoma (HCC) cell lines with different malignancy degree. And the SUMOylation sites in AnxA6 will be identified by mass spectrometry technology, RNA interference and amino acid site-specific mutation. Furthermore, the effects of AnxA6 SUMOylation on tumor invasion and metastasis will be discovered based on the following studies on the nude mouse models with HCC and tissue specimens from HCC patients.

膜连蛋白A6 (Annexin A6, AnxA6)参与细胞粘附、迁移侵袭等膜相关的生物学过程。在我们前期已开展AnxA6蛋白表达与SUMO化修饰对伪足形成等研究的基础上，本课题重点探讨Annexin A6蛋白的SUMO化修饰在细胞伪足形成以及肿瘤细胞侵袭转移中的作用。即在不同恶性程度的肝癌细胞系-裸鼠皮下瘤模型-临床组织标本三个层次，分析不同恶性程度的肝癌细胞中AnxA6蛋白SUMO化修饰水平，并运用质谱技术、RNA干扰与定点突变等研究手段鉴定SUMO化修饰位点，研究不同程度的SUMO修饰对AnxA6参与的伪足形成的影响与生物学效应；进而在裸鼠整体动物模型和肝癌临床组织样本中验证该蛋白的SUMO修饰与成瘤能力、肿瘤侵袭转移的关系；从而明确AnxA6蛋白SUMO化修饰的细胞学功能及其在肿瘤转移中的作用。

类泛素化（Small ubiquitin-like modifier, SUMO）修饰是一种蛋白质翻译后修饰，参与稳定蛋白的表达、DNA损伤修复、细胞信号传递，周期调控等生理过程。蛋白的SUMO修饰（SUMOylation）异常与肿瘤发生发展密切相关。膜联蛋白Annexin A6（AnxA6）是Annexin家族中的一员，由重复的两个膜联蛋白核心模块组成，AnxA6通过与其他蛋白相互作用参与细胞粘附，迁移和侵袭等细胞生物学过程。既往并不清楚AnxA6是否存在SUMO化修饰及其生物学功能。本课题主要研究了AnxA6蛋白在不同恶性程度和转移能力的肝癌细胞株、肝癌组织中的SUMO化修饰水平及其SUMO化修饰介导的生物学功能。研究结果表明AnxA6蛋白及其SUMO化修饰在高转移能力的肝癌细胞中呈较高表达水平，通过生物信息学分析及氨基酸定点突变结合生化试验确定了AnxA6的 SUMO化修饰主要发生在赖氨酸K579位点；明确了SUMO化修饰能稳定AnxA6蛋白的表达，与蛋白泛素化之间存在拮抗的关系；确证AnxA6蛋白SUMO化主要发生在细胞质，促进细胞伪足的形成；免疫共沉淀发现AnxA6蛋白与IQGAP1存在相互作用，它们的SUMO化增强时，二者向伪足结构转移，最终定位在细胞伪足的前沿。总之，我们研究结果表明AnxA6蛋白的SUMO化参与肝癌发生及转移过程，为探索基于调节蛋白SUMO化来干扰阻止肿瘤细胞侵袭转移奠定相关基础。