ATM介导的底物磷酸化在电离辐射诱导的细胞自噬中的作用

Radiation can induce genetic instability and tumorigenesis, the mechanism is radiation can induce DNA damage. Clinical practice use radiotherapy for tumor, also use radiation can induce tumor cells unprothetic DNA damage. After DNA damage, cells activate a series of coping mechanism, including cell cycle block, DNA repair and programmed cell death (PCD) et al, autophagy is one of PCD. ATM is one of protein kinase, it takes an important role in regulation of radiation induced cell reaction. Our prophase results identified that ATM take a role in radiation induced autophagy of cells. Here we lay paricular emphasis on the regulation of ATM phosphorylate a serises of substrate. Our team establish a series of radiation induced cell model, to search for proteomics noetic phosphorylate site of 4 ATM substrate (BID, CDKN1B, GABARAPL2, MAPK14) in autophagy, and to clarify the mechanism of ATM regulated roles in radiation induce autophagy. This research investigate these cell transduction pathway, clarificate molecule mechanism of autophagy in tumorigenesis and development, and can use to expolitate new drugs of tumor radiosensitization.

电离辐射可以导致遗传不稳定性和肿瘤发生，其原理是辐射导致DNA的损伤。同时，临床实践应用放射治疗肿瘤，也是利用辐射导致肿瘤细胞发生不可修复的DNA损伤。DNA损伤后，细胞会激活一系列的应对机制，包括细胞周期阻滞，DNA修复以及细胞程序性死亡（PCD）等，细胞自噬（autophagy）是程序性死亡方式之一。ATM蛋白激酶在电离辐射诱导的细胞反应调控中发挥重要作用，我们的前期结果证明ATM在电离辐射诱导的自噬中起作用。本课题将侧重研究ATM磷酸化一系列底物在自噬中的调控作用。通过自建的一系列电离辐射诱导自噬的细胞模型，研究蛋白质组学识别的4个与自噬相关ATM底物（BID，CDKN1B，GABARAPL2，MAPK14）的磷酸化位点，阐明ATM在电离辐射诱导的自噬中的调控机制。本研究通过探讨这些信号传导途径，为阐明自噬在肿瘤发生、发展中的分子机制，以及开发新的肿瘤放疗增敏药物提供理论依据。

ATM蛋白激酶在电离辐射诱导的细胞反应调控中发挥重要作用，本课题将侧重研究ATM磷酸化一系列底物在自噬中的调控作用。通过自建的一系列电离辐射诱导自噬的细胞模型，研究蛋白质组学识别的与自噬相关ATM底物MAPK14和GABARAPL2（GATE-16））的磷酸化位点，阐明ATM在电离辐射诱导的自噬中的调控机制。.研究发现：1）电离辐射引起HeLa自噬增加，同时电离辐射使P-ATM上调；2）ATM缺失细胞辐射敏感性增加但不影响凋亡；3）KU55933抑制IR诱导的自噬；4）ATM和MAPK14通过mTOR途径调控IR诱导的自噬；5) ATM和MAPK14作用于Beclin1/PI3KIII复合体；6）电离辐射诱导GATE-16蛋白的表达；7) GATE- 16调节辐射诱导的自噬；8）PRKCI调控自噬水平；9）GATE-16与 PRKCI 在细胞中存在共定位现象；10）GATE- 16 与 PRKCI 相互作用。.本研究通过探讨这些信号传导途径，为阐明自噬在肿瘤发生、发展中的分子机制，以及开发新的肿瘤放疗增敏药物提供理论依据。