NAT10在肿瘤细胞能量代谢中的作用及分子机制研究

基本信息
批准号:81672735
项目类别:面上项目
资助金额:58.00
负责人:杜晓娟
学科分类:
依托单位:北京大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:包全,张春凤,李莉,刘小锋,蔡石鹰,谭玉琴,任鹏伟
关键词:
肿瘤细胞能量代谢糖酵解NAT10蛋白乙酰化细胞内定位改变
结项摘要

We previously found that the nucleolar acetylase NAT10 translocated from the nucleolus into nucleus under energy stress and chemotherapy. NAT10 is acetylated in cell and autoacetylated in vitro. Importantly, NAT10 was deacetylated by energy deprivation. Protein mass spectrometry analysis was performed to define the acetylation site on NAT10 after in vitro acetylation. The result showed that NAT10 was acetylated at lysine426. We mutated lysine426 to arginine to get NAT10KR mutant. As expected, NAT10KR failed to be acetylated in cell. In addition, NAT10KR lost the capability of activating rRNA transcription. We performed in vitro deacetylation experiments and found that NAT10 was deacetylated by SIRT1 rather than SIRT6 or SIRT7. Importantly, we found that NAT10 interacted with SIRT1 in the nucleus and this interaction was enhanced under energy stress. It was of our interest that NAT10 interacted with AATF in response to chemotherapy. Thus, we are to uncover the mechanism by which NAT10 translocated into the nucleus in response to energy stress and chemotherapy. We are also going to study the NAT10-regulated genes in response to energy stress and chemotherapy. We will study the effect of using inhibitors of glucolysis in combination with chemotherapy and knockdown of NAT10 in nude mice model aiming to discover a novel strategy for tumor therapy. Another phenomena caused our attention is that NAT10 was over-expressed in the nucleus and cell membrane in human tumor tissues including hepatocellular (HCC) and colorectal (CRC) cancers. In this study, we will study the mechanism of NAT10 translocation in human tumors aiming to provide a target for bio-therapy of HCC and CRC.

我们发现:1.核仁蛋白NAT10在低糖状态下从核仁转位到细胞核,并发生去乙酰化;NAT10去乙酰化抑制rRNA的转录;NAT10可被SIRT1去乙酰化;低糖条件下,NAT10与SIRT1结合增强。2. NAT10在人肿瘤组织中转位于细胞核或细胞膜上,其定位的改变与肿瘤患者预后相关。3. NAT10在细胞受到化疗药损伤时转位到细胞核,与AATF结合。本研究将阐明肿瘤细胞在低糖和化疗药物的损伤下NAT10抑制细胞生长、促进细胞生存的分子机制;通过小鼠动物模型阐明NAT10在抑制糖酵解、化疗药处理时对肿瘤细胞的成瘤、转移和对化疗药敏感性的影响;阐明NAT10在肿瘤组织中转位到细胞核或细胞膜的机制、探讨导致患者预后差的作用机制。旨在揭示肿瘤细胞在低糖条件下调节生长与生存的机制、及对化疗药抵抗的机制,为控制肿瘤进展和治疗肿瘤探索新的途径。

项目摘要

当肿瘤细胞遇到能量危机时,需要通过自噬 “补给ATP 产生”或降低 ATP 消耗。在增殖的细胞中核糖体合成消耗总能量的80%,肿瘤细胞在能量应激条件下如何调节核糖体合成和自噬是肿瘤细胞生存的重大问题。本研究发现:在正常条件下,NAT10通过乙酰化Che-1、抑制Che-1对下游基因的转录,抑制自噬。在能量应激时,NAT10被SIRT1去乙酰化,失去对Che-1的抑制,释放自噬,促进细胞在能量应激条件下的存活。这一发现为肿瘤细胞在能量应激条件下的存活提供了一个新的机制。在有丝分裂中,Eg5通过维持纺锤体的正常形成发挥作用。本项目发现,NAT10可能通过结合并乙酰化Eg5,稳定Eg5蛋白,维护细胞有丝分裂,在阻断NAT10乙酰化酶活性或沉默NAT10表达后,细胞发生有丝分裂灾难而导致死亡。为使用NAT10抑制剂治疗肿瘤提供了科学依据。对NAT10的自身蛋白修饰研究发现,NAT10的第426位赖氨酸(K426)被其自身乙酰化,NAT10 K426乙酰化是其在rRNA的加工中所必需。本研究发现,在肝癌肿瘤组织中,NAT10定位于细胞质和细胞膜时,肿瘤侵袭性强、患者的预后差,我们发现NAT10有两个核仁定位序列,当这两个核仁定位序列都发生突变后,NAT10定位到细胞质和细胞膜上,细胞膜上的NAT10与E-cadherin结合,促进Tubulin乙酰化,促进肿瘤转移。同时,NAT10在肝癌中通过结合并稳定突变的p53促进肝癌转移。为NAT10在肿瘤中的作用提供了科学依据。由于NAT10的表达在肿瘤中发挥重要作用,对NAT10的表达调控进行研究,发现NAT10的表达受miR-6717-5p的抑制。本项目的研究结果为NAT10在肿瘤发展和治疗中的作用提供了重要科学依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

DOI:
发表时间:2018
2

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190411-143
发表时间:2020
3

PI3K-AKT-mTOR通路对骨肉瘤细胞顺铂耐药性的影响及其机制

PI3K-AKT-mTOR通路对骨肉瘤细胞顺铂耐药性的影响及其机制

DOI:
发表时间:2021
4

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

DOI:
发表时间:2016
5

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

DOI:10.13692/ j.cnki.gywsy z yb.2016.03.002
发表时间:2016

杜晓娟的其他基金

批准号:81372222
批准年份:2013
资助金额:100.00
项目类别:面上项目
批准号:30571038
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:81171877
批准年份:2011
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:81874143
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:30270742
批准年份:2002
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:30771224
批准年份:2007
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:81071672
批准年份:2010
资助金额:40.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

CD133在肿瘤(干)细胞能量代谢中的作用机制

批准号:31471339
批准年份:2014
负责人:李忠
学科分类:C0708
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
2

CHIP在肿瘤细胞异常能量代谢及肿瘤发生发展中的作用

批准号:81572729
批准年份:2015
负责人:常智杰
学科分类:H1807
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
3

CD147在皮肤肿瘤能量代谢过程中的作用及机制研究

批准号:30872267
批准年份:2008
负责人:陈翔
学科分类:H1807
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
4

细胞骨架在缺氧细胞能量代谢障碍中的作用及分子机制研究

批准号:30430680
批准年份:2004
负责人:黄跃生
学科分类:H1602
资助金额:135.00
项目类别:重点项目