PHF14-新的组蛋白结合蛋白的基本生物学功能和在肺癌中作用机制研究

表观遗传学对基因表达有重要调控作用，且与肿瘤、代谢等多种疾病相关。我们在寻找新的酪氨酸磷酸化蛋白时发现的一个新基因-PHF14属于PHD锌指家族，PHD蛋白作为组蛋白修饰的"解读器"，被报道可调控基因表达，在多种癌症中表达异常，但具体机理有待阐明。我们发现，PHF14在各组织中广泛表达，定位于核与组蛋白/染色质及核马达蛋白KIF4A结合，并在肺癌中特异性高表达，敲除PHF14可抑制肺癌细胞的增殖和成瘤能力。基于前期的结果和基础，利用已建立的分子、细胞和动物模型，我们将系统展开对PHF14基本生物学功能，及在肺癌中作用和机制研究，有机结合蛋白组学、ChIP-on-Chip、芯片等技术，重点探讨PHF14（及磷酸化）与组蛋白及KIF4A结合的生物学意义和机制。通过这项研究，我们有望了解PHF14的生物学功能，及其在肺癌发生发展中的作用，为肺癌的诊治提供新的理论基础和潜在的生物药靶。

PHD finger蛋白广泛存在于真核生物中，在基因转录调控中担负十分重要的作用， PHD finger蛋白的异常表达和突变也被证实在多种疾病包括肿瘤和免疫性疾病中起重要作用。我们在寻找新的酪氨酸磷酸化蛋白时发现的一个新基因——PHF14属于PHD锌指家族。我们初步探索了其结构和功能，发现PHF14 基因通过可变剪切最终编码两个蛋白产物，PHF14α和 PHF14β。PHF14α是PHF14 基因主要的蛋白产物，在小鼠各组织和人源细胞株中广泛表达，定位于细胞核，PHF14α通过其PHD1 和PHD3 与组蛋白H3 的相互作用，其中PHD1 与H3K4me1 (1-21aa)特异性结合。利用“Cre-Loxp”系统我们构建了PHF14基因全身性敲除（PHF14 KO）小鼠，全身敲除PHF14造成肺、肾等重要脏器异常，引发新生小鼠呼吸衰竭致死。我们进一步研究了PHF14在疾病中的作用，发现PHF14在人非小细胞肺癌组织中显著高表达且与肺癌病人预后、存活率呈显著负相关性。敲除PHF14可抑制肺癌细胞的增殖及其体内外成瘤能力。通过组学方法我们发现了多种可能与PHF14相互作用的蛋白，其中染色质马达动力蛋白KIF4A也在肺癌特异性高表达，在临床病人样本和肺癌细胞株中，两者共同高表达并显著正相关， 研究表明PHF14可能通过KIF4A调控有丝分裂过程，共同参与肺癌细胞异常增殖。通过这个项目的研究，我们对PHF14的生物学功能有了初步了解，并发现PHF14作为一个潜在的生物学标志物参与肺癌发生，为肺癌的诊治及新药的开发提供了新的线索。