BRD7与细胞周期蛋白CDC5L相互作用的机制及其在结直肠癌中的意义

Colorectal cancer is one of the most common malignant tumors with poor prognosis, and its pathogenesis still keeps unknown. Operation and chemotherapy are mainly comprehensive treatment for this disease. Our previous study indicated that BRD7 expression was lower in colorectal cancer compared to normal tissue, and its expression level was significantly negative correlated with clinical stage. Univariate and multivariate analyses indicated that BRD7 expression was an independent prognostic factor for patients with colorectal cancer. Our recent study found that: 1) CDC5L interacted with BRD7; 2) Overexpression of CDC5L inhibited BRD7 transcriptional activity; 3) Knock-down of CDC5L promotes the expression of BRD7 downstream target genes. These results suggested that CDC5L may function as an oncogene through negative regulation of BRD7. In this project, multiple methods, including immunofluorescence, Co-IP, GST-Pull down, cell synchronization,will be performed to further elucidate the molecular mechanism of BRD7 interaction with CDC5L and to explore the biological function changes after interacting between the two proteins.We will detect the expression of CDC5L in colorectal tissues and analyse its potential role in colorectal cancer development. Taken together, This study would help to further understand the mechanism of tumorigenesis and identify a novel potential target for dignosis and therapy in colorectal cancer.

结直肠癌是最常见、预后差的恶性肿瘤之一，主要以手术和放化疗为主的综合治疗，但其发病机制仍然不明。我们前期研究发现：BRD7在结直肠癌中呈低水平表达，且与临床分期显著负相关，可作为结直肠癌患者的独立预后因子。最近的预实验结果表明：细胞周期蛋白CDC5L可与BRD7相互作用，并抑制BRD7的转录活性。敲低CDC5L则促进BRD7下游靶基因的表达。这些结果提示：CDC5L可能通过负调控BRD7发挥癌基因的功能。本项目拟采用免疫荧光、免疫共沉淀（Co-IP）、GST-Pull down、细胞同步化等方法，进一步研究BRD7与CDC5L相互作用的分子机制、及对各自功能的影响，并用临床结直肠癌标本，探讨CDC5L在结直肠癌预后中的作用、其表达是否与BRD7表达呈负相关。本项目的开展将有助于阐明结直肠癌的发病机制，也可能为结直肠癌的诊断与靶向治疗提供新的思路。

结直肠癌是最常见、预后差的恶性肿瘤之一，但其发病机制仍然不明。前期研究发现：BRD7在结直肠癌中呈低水平表达，可作为结直肠癌患者的独立预后因子，提示其可能对结直肠癌的发生发展过程起到重要作用。我们研究发现敲低BRD7后细胞的增殖能力显著增强，表明BRD7在结肠癌中发挥抑癌基因的功能；同时又发现BRD7对细胞G2-M期的过渡是非常重要的蛋白，敲低内源性BRD7显著下调有丝分裂细胞（M期）细胞的比例，延迟Hela 细胞有丝分裂的退出，提示了BRD7可能作为有丝分裂过程中的新的调控蛋白。我们通过活体培养观察整合GFP-H2B荧光蛋白来跟踪细胞有丝分裂的动态变化过程，发现当敲除内源性BRD7后，Hela细胞有丝分裂过程发生显著变化：从Prometaphase到Metaphase的时间显著延长，更多的细胞停留在Metaphase，中后期转换需要更长的时间，而且姐妹染色单体分裂时出现明显的不对称分离，这些结果提示BRD7在有丝分裂的过程中可能发挥重要作用，机制上初步发现其可能通过调控有丝分裂因子Bub3来实现。. 利用TAP系统结合质谱分析发现了BRD7新的相互作用蛋白：CDC5L，在细胞水平，验证了BRD7与CDC5L存在相互作用；由于CDC5L与PSO4、PLRG1和BCAS2等三个蛋白在体内以复合物的形式存在，我们进一步进行免疫共沉淀实验发现：BRD7可与CDC5L/PSO4/BCAS2形成互作复合物，且与CDC5L结合能力最强，提示CDC5L可能发挥支架作用促进BRD7与PSO4/PLRG1/BCAS2的结合能力，而且发现敲低各亚基对BRD7自身的稳定性没有显著影响，但对其活性有显著影响，促进其下游靶基因p21、mdm2表达；泛素化实验表明：E3泛素连接酶PSO4可通过其U domain泛素化调控BRD7的转录活性。另一个功能就是发现BRD7也直接参与到DNA损伤应答过程，那么PSO4介导的BRD7的泛素化是否影响其DNA损失修复功能正在深入研究中。总之，我们的研究将有助于阐明CDC5L复合物参与细胞周期调控、DNA损失应答的分子机制，提示靶向CDC5L复合物可能作为新的潜在分子治疗靶点。