N-乙酰氨基葡萄糖转移酶在上皮-间质转化(EMT)现象中作用机理的研究

上皮-间质转化(EMT)是指上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程。多项研究证实，EMT在肿瘤的转移和侵袭过程中扮演了重要角色，EMT发生后，肿瘤细胞的侵袭能力明显增强，但在EMT过程中涉及的糖生物学研究，尤其是针对糖基转移酶和蛋白质糖基化修饰的报道却非常少。.针对上述问题，本项目组以N-乙酰氨基葡萄糖转移酶为切入靶点，研究其在EMT过程中的变化趋势和对重要糖蛋白质（如E-钙黏蛋白，整联蛋白等）的修饰情况。通过改变N-乙酰氨基葡萄糖转移酶的表达情况，阐明N-乙酰氨基葡萄糖转移酶在EMT过程中的重要性，进一步明确N-乙酰氨基葡萄糖转移酶在肿瘤细胞转移和侵袭过程中的作用机理。该项目的实施将明确上皮间质转化过程中涉及的部分糖生物学机制，为以糖基转移酶和糖蛋白质为靶点抑制EMT奠定一定的理论基础，并为开发新型拮抗EMT的药物奠定科学基础，因此具有重要的科学意义和价值。

上皮-间质转化(EMT)是指上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程，这一过程与多种生物学现象密切相关，如肿瘤迁移，组织胚胎形成等。EMT发生后，肿瘤细胞的侵袭能力明显增强，这一过程中涉及的糖链结构改变是本基金研究的重点。针对上述问题，研究主要针对上皮-间质转化过程（EMT）中涉及的肿瘤细胞迁移和侵袭问题，选择N-乙酰氨基葡萄糖转移酶（GnT）家族中最具代表性的第III和第V类糖基转移酶为研究对象，研究EMT过程中肿瘤细胞转移相关的糖链结构改变，以期阐明细胞表面的糖链结构是否可以影响EMT的进程及其作用机制。首先在小鼠上皮细胞(GE11)和人正常乳腺上皮细胞(MCF-10A)中成功建立EMT模型，EMT过程中的标志蛋白发生明显改变。通过凝集素印迹(Lectin blot)和高效液相色谱分析等方法发现两种细胞发生EMT过程中都有不同程度的糖链结构改变，β1,4平分型GlcNAc糖链结构明显降低，β1,6分支型GlcNAc糖链结构明显增加，明确了上述糖链结构的改变是由于相对应的糖基转移酶发生了改变。其次在MCF-10A细胞株中成功构建了GnT III过表达稳转细胞株，发现过表达GnT III糖基转移酶后，细胞表面的β1,4平分型GlcNAc糖链结构表达增加，有效的抑制转化生长因子(TGF-β1)引起的EMT进程，通过深入的作用机理研究发现，GnT III过表达可以改变E-钙黏蛋白上的N糖链结构改变，进而影响E-钙黏蛋白的稳定性和其下游β环链蛋白通路，缓解了TGF-β1引起的E-钙黏蛋白周转代谢。整个研究阐明了N-乙酰氨基葡萄糖转移酶调控细胞表面糖链结构变化，糖链结构改变影响关键糖蛋白功效，关键糖蛋白延缓EMT进程，最终实现了对肿瘤细胞迁移和侵袭的影响。