癌基因cMyc对肿瘤细胞代谢酶乙酰化的调节作用

蛋白质的翻译后修饰（磷酸化,甲基化,泛肽化等）是生命活动中重要的现象及必不可少的过程. 最近的研究发现,蛋白质的乙酰化广泛地存在于代谢酶的蛋白质翻译后修饰过程。目前不清楚如此广泛的蛋白质的乙酰化修饰是如何被诱导和调控的.其病理生理意义也知之甚少.我们设想,既然肿瘤与正常细胞代谢酶表达与功能存在明显差异,两者在代谢酶的乙酰化方面也可能存在不同。鉴于乙酰化修饰如此广泛地存在, 我们设想它的诱导及调节一定是通过某种具有重要生理病理功能的共同pathway及分子机制来完成的. 本课题将利用cMyc依赖的P493 Burkitt淋巴瘤细胞株及cMyc转基因小鼠肝癌模型来探讨cMyc对肿瘤细胞代谢酶乙酰化的调节机制.我们的研究结果将描述两种不同肿瘤体系在不同cMyc状态下的乙酰化图谱及其可能的调节机制,回答蛋白质乙酰化是否具有组织特异性或疾病特异性这一关键科学问题,从而为肿瘤的防治带来新的手段和机会。

蛋白质的翻译后修饰,如蛋白质的磷酸化,甲基化,泛肽化,SUMO化等,是生命活动中重要的现象及必不可少的过程。 最近的研究表明,蛋白质的乙酰化也广泛地存在于代谢酶的蛋白质翻译后修饰过程。然而目前我们不清楚如此广泛的蛋白质的乙酰化修饰是如何被诱导和调控的。我们设想,鉴于乙酰化修饰是如此广泛地存在, 它的诱导及调节一定是通过某种具有重要的生理病理功能的共同pathway及分子机制来完成的， 因此本课题探讨了癌基因cMyc对肿瘤细胞中代谢酶的乙酰化的调节机制。具体的， 我们选择P493 Burkitt 淋巴瘤细胞来获得本项目所需要的样品供蛋白质组技术进行乙酰化分析。我们在体外培养P493淋巴瘤细胞并通过tet-off系统对cMyc的调控, 在体外成功地建立了能够调节cMyc的肿瘤细胞模型；我们通过对肿瘤细胞样品回收及蛋白质的纯化, 并通过线粒体蛋白的纯化方法，再用抗泛乙酰化的抗体进行IP 实验，来观察cMyc对细胞整体水平上乙酰化的调节作用。通过对纯化的线粒体蛋白的IP及WESTERN Blot 分析，我们观察到在P493肿瘤细胞中，cMyc的水平将影响线粒体蛋白的乙酰化水平。我们进一步探讨了cMyc影响线粒体蛋白乙酰化的机制，我们首次发现, cMyc能够调控去乙酰化酶 SIRT3蛋白水平的表达，这种调控是通过SKP2分子对SIRT3蛋白的泛素化的调节而实现的。进一步的，我们鉴定了cMyc对SOD2，IDH2等重要代谢酶乙酰化的调控及其功能。 这些结果表明，癌基因cMyc通过对代谢酶乙酰化的调控，从而调节肿瘤细胞的代谢重编程。相关的原创性结果正在总结之中（请见报告正文部分）。本项目资助下，已经发表了2篇SCI论文及1部英文book chapter。其中第一/通讯作者论文1篇，第一/通讯作者book chapter 1篇，均标注了本基金的支持。人才培养方面，一名硕士生已经毕业，多名硕博生在读中。此外，在本项目资助下，申请者本人进一步获得了科技部973项目的资助（首席科学家）及安徽省百人计划的人才计划资助。