WDR79促进黑色素瘤细胞增殖的分子机制研究

WDR79, a member of the WD repeat family of proteins, bear six WD-repeat motif whose homologs have high sequence identities in yeast to human. However, the molecular mechanisms of WDR79 in tumorigenesis have so far not yet been clarified. In previous studies, we found that high expression of WDR79 present in melanoma cells compared to normal melanocytes and overexpressed WDR79 promoted the proliferation of melanoma cells. To probe the molecular mechanisms of WDR79, we identified WDR79 directly interacted with deubiquitylase HAUSP by co-immunoprecipitation and GST pull-down. Based on the function of upregulated Mdm2 and downregulated p53 in melanoma cells, we postulate WDR79-HAUSP-Mdm2 tenary complex is present in melanoma cells and promote the binding of HAUSP to Mdm2.This event in turn increases the stability and prolongs the half-life of Mdm2 via decreasing ubiquitination and results in decrease of functional activation and degradation of tumor suppressor p53.All of these will contribute to the proliferation of melanoma cells. The hypothesis verification in this project will reveal the molecular mechanisms of WDR79 in promoting melanoma cells proliferation and point to new avenues in targeted therapy for melanoma.

WDR79蛋白属于WD重复蛋白家族成员，含有六个WD基序，在进化中高度保守。然而，至今WDR79蛋白在肿瘤细胞内的功能和作用机制仍然知之甚少。在前期探索性研究中，我们发现与正常黑色素细胞相比，WDR79在多种黑色素瘤细胞中高表达，而且过表达WDR79促进黑色瘤细胞的增殖。为了探寻WDR79促黑色素瘤细胞增殖的分子机制，我们通过免疫共沉淀以及GST Pull-down实验证明WDR79与去泛素化酶HAUSP直接相互作用，其上调Mdm2和下调p53的功能，促使我们推测WDR79很可能在细胞内形成WDR79-HAUSP-Mdm2三元复合物，选择性促进HAUSP与其底物Mdm2的结合，去泛素化并稳定Mdm2，进而导致抑瘤蛋白p53的泛素化降解和功能活性降低，从而促进黑色素细胞的增殖。本项目对上述科学假说的验证，将揭示WDR79促进黑色素瘤细胞增殖的分子机制，为靶向性抗肿瘤治疗提供新的靶标和切入点。

WDR79是WD重复蛋白家族的成员，功能上作为scaffold蛋白参与端粒酶装配、卡哈尔体的形成和DNA双链断裂修复。在本研究中我们首次发现WDR79在非小细胞肺癌（NSCLC）组织以及细胞系中高表达。 下调WDR79能通过诱导细胞周期停滞和凋亡明显抑制NSCLC细胞增殖。WDR79诱导细胞周期停滞于G0/G1期与G0/G1期相关的cyclins和CDKs表达有关，而凋亡诱导主要是通过线粒体途径。进一步我们从机制上分析了WDR79与NSCLC细胞增殖的关系。我们发现WDR79与USP7相互作用并共定位于NSCLC细胞核，导致Mdm2和p53泛素化水平减少，从而延长这两个蛋白在细胞内的半衰期，促进它们的稳定。由于下调USP7削弱WDR79的作用，表明WDR79的分子功能依赖于USP7。最终，我们证明WDR79通过USP7促进NSCLC增殖。我们的研究明确了WDR79参与了NSCLC的致瘤过程，揭示了WDR79新的分子功能，将为NSCLC的诊断和治疗提供新的靶标。