GIT1酪氨酸磷酸化调节成骨细胞迁移的机制研究

骨折不愈合一直是骨科临床的一个难题。成骨细胞的迁移是骨折愈合的关键因素，GIT1(G protein coupled receptor kinase interacting protein 1)是成骨细胞迁移的重要蛋白质。我们的研究已经证实：GIT1是MEK1/ERK1/2信号通路的特异性穿梭蛋白（MCB,2004; JBC, 2005; CBI, 2010）。本研究通过基因突变﹑免疫共沉淀和免疫荧光染色等方法探讨GIT1重要的酪氨酸磷酸化位点，这些酪氨酸磷酸化位点通过和磷酸化的ERK1/2的相互结合， 将磷酸化的ERK1/2转位至细胞的局部粘附（focal adhesion），促进成骨细胞的迁移和骨折愈合。 阐明GIT1酪氨酸磷酸化在成骨细胞迁移中的重要作用， 不仅丰富我们对骨折愈合机制的认识, 同时也为临床更准确地预防和治疗骨折不愈合提供坚实的理论基础。

骨折不愈合一直是临床难题，成骨细胞迁移是骨折愈合的关键。本研究旨在阐明GIT1酪氨酸磷酸化在成骨细胞迁移中的作用机制。课题完全按照标书内容及项目计划书进行。我们构建了GIT1的5个酪氨酸点突变质粒并克隆了GIT1和FAK相关基因，构建了GIT1和删除SHD结构域的GIT1质粒并组成慢病毒。研究结果表明：删除SHD结构域的GIT1降低与FAK的结合，抑制FAK酪氨酸397磷酸化水平，从而影响成骨细胞的功能，相关研究成果发表于中华创伤骨科杂志，2011,13（11）：1072-1078。我们后续着重研究了酪氨酸321位点磷酸化对GIT1与FAK结合的影响。研究结果表明：在PDGF刺激下，GIT1酪氨酸321位点点突变明显抑制FAK的活性，降低GIT1与FAK的结合力，最终抑制成骨细胞的迁移，相关研究成果发表于Mol Cell Biochem, 2012, 365: 109–118。骨折愈合与血管生成关系密切，血管内皮生长因子（VEGF）在骨折愈合过程中起关键作用。研究证实：GIT1酪氨酸321位点磷酸化可增强GIT1和细胞外调节蛋白激酶(ERK)的结合，增加VEGF表达，从而促进骨折部分血管形成，加速骨折愈合。该研究成果发表于PLOS one, 文章已于2014年1月25日接受。同时，我们还从另一方面证明GIT1可通过酪氨酸位点磷酸化，增加与ERK1/2的结合，使MEK1/ ERK1/2信号快速、准确地传递到成骨细胞。该研究成果发表于International journal of molecular medicine, 30: 819-825, 2012。同时，本项目还资助研究了GIT1在神经细胞发育过程中的作用机制，研究结果表明：丝氨酸419位点磷酸化可增强GI1与钙调蛋白依赖蛋白激酶II结合，进而诱导早熟皮层神经元形成。相关研究结果发表于：Brain Research Bulletin, 2013,95:70-77。对照标书，本课题各项任务均已基本完成。课题负责人严格执行定期汇报制度，每季度定期上交进展报告，并在项目实施两年后通过中期评估检查。本项目共培养硕士研究生5名，博士研究生3名。课题相关成果以论文形式发表，已发表文章11篇，其中SCI文章6篇。美国Rochester大学Berk教授对我们的研究工作大加赞赏，并多次邀请课题负责人赴美进行学术访问和课题交流。