蛋白激酶SRPK1通过PI3K/Akt信号通路调控肝癌发生的分子机制

Splicing factor protein kinase SRPK1 plays an important role in tumor development and progression. Presently, most of studies on its molecular mechnism by which SRPK1 causes tumor are focused on the regulation of alternative splicing of downstream factors. Our initial research results indicated that SRPK1 could activate Akt, the core component of PI3K/Akt signaling. We further investigated its molecular mechanism and found the interaction and colocalization between SRPK1 and p110alpha. Moreover, we also identified a number of proteins interacting with SRPK1 by Co-IP and Mass spectrum. These interacting proteins include a transcription factor named YBX-1, which has been proved to be a substrate of Akt and acts as an oncogene. Taken together, we suggest that SRPK1 contributes to cancer development through PI3K/Akt signaling. In this project, we will further conduct research on the molecular mechanism by which SRPK1 kinase activates Akt and whether SRPK1 promotes YBX-1 activity by binding this factor. This project is expected to provide a novel mechanism for tumorigenesis independent of alternative splicing, and a theoretical basis for screening a new anti-tumor target.

剪接因子蛋白激酶SRPK1在肿瘤的发生发展过程中扮演重要角色，目前对其作用机制的研究主要集中在其对下游信号分子的选择性剪接调控上。本课题组新近发现，SRPK1能够激活PI3K/Akt信号通路核心组分Akt蛋白活性促进肝癌发生。进一步分析发现SRPK1和PI3K的p110α亚基存在相互作用和共定位，同时利用免疫共沉淀和质谱联用的方法筛选到一个和SRPK1相互作用的转录因子YBX-1，该因子能够被Akt磷酸化而发挥致癌作用。基于以上结果，我们设想PI3K/Akt信号转导通路可能介导了SRPK1的致癌作用。本项目拟继续深入研究SRPK1如何通过结合p110α而激活Akt，SRPK1与YBX-1的结合是否促进YBX-1的致癌效应以及这一结合是否受到PI3K/Akt信号调控。该项目的完成，将第一次阐明SRPK1促进肿瘤发生的一种不依赖于选择性剪接的新的分子机制，为筛选抗癌药物提供理论依据。

蛋白激酶SRPK1是一种具有RS串联结构的剪接因子激酶，其在肿瘤的发生发展过程中扮演重要角色。已发现SRPK1在包括肝癌，前列腺癌，乳腺癌，肺癌，胶质瘤等多种肿瘤中过表达，其主要发挥促癌作用，但其促癌机制不明。本项目研究结果发现，SRPK1能够激活PI3K/Akt信号通路核心组分Akt蛋白活性并且该激活不依赖于SRPK1的激酶活性。进一步分析发现SRPK1和PI3K的p110α亚基存在相互作用和共定位，推测SRPK1通过和p110α结合而活化PI3K进而激活Akt。此外运用免疫共沉淀和质谱联用的方法筛选到一个和SRPK1相互作用的转录因子YB-1，该因子能够被Akt磷酸化而发挥致癌作用。我们通过免疫共沉淀实验验证了SRPK1和YB-1相互结合并发现二者在细胞内存在共定位。分段构建不同区段的蛋白检测它们之间的相互结合，发现任何部位的缺失都不能使SRPK1和YB-1甚至p110α发生相互作用，说明SRPK1全长蛋白的重要性。此外，Western blot结果显示过表达SRPK1促进Akt的磷酸化，也促进YB-1的磷酸化，说明SRPK1不仅能够活化Akt信号，也能够活化YB-1，使其入核发挥转录调控作用。在细胞学功能上，在RNAi降低YB-1表达水平条件下，过表达SRPK1对细胞增殖和迁移的促进作用明显减弱，暗示SRPK1对细胞增殖和迁移的调控是YB-1依赖性的。在裸鼠皮下成瘤实验中YB-1或SRPK1的knockdown显著减弱瘤体的生长，免疫组化结果揭示两个基因konckdown组微血管密度明显少于对照组，证实YB-1同SRPK1类似，影响新生血管形成。在临床关联上，SRPK1和YB-1在肝癌组织中均表达上升，与病人一定的临床病理参数存在统计学意义。我们的研究结果第一次阐明SRPK1/Akt/Yb-1信号通路在肝癌发生中的作用，为筛选抗癌药物研发提供理论依据。