去泛素化酶PPPDE1参与原发性肝细胞癌发生的机制研究

Deubiquiti-hating enzymes (DUBs) play important roles in the carcinogenesis and development of tumors. PPPDE superfamily is a newly defined DUBs superfamilym but it's roles in the cellular process was not clear. In our previous study, PPPDE1, a member of human PPPDE1 superfamily, was found to be amplified in the DNA coding region of some hepatocellular carcinoma (HCC) patients and HCC cell lines. It's mRNA was overexpressed in over 70% of HCC patients and the majority of HCC cell lines. HCC cell lines with PPPDE1 coding region amplification showed dependence of proliferation and clone genic ability on PPPDE1 expression. These results suggest that PPPDE1 play vital role in the carcinogenesis of HCC, which also means that the deubiquitinating function of PPPDE1 take part in the carcinogenesis of HCC because the deubiquitinating domain PPPDE domain (DUF862) is the biggest domain in the PPPDE1 coding sequence. This study aim to prove the deubiquitinating function of PPPDE1, to identify it's specific substracte proteins and to clarify it's molecular mechanism in the HCC carcinogenesis. These results will help us to deep understanding of HCC mechanism and to find new HCC treatment targets.

去泛素化酶在肿瘤的发生发展中发挥着重要的作用。PPPDE超家族是新近发现的一个去泛素化酶超家族，但其在细胞活动中的功能尚不清楚。在本课题组的前期研究中，发现人PPPDE超家族的一个成员PPPDE1的编码基因在部分HCC患者和多个HCC细胞系中存在拷贝数扩增，在70%以上的HCC患者和多个HCC细胞系中过表达。并且，PPPDE1编码DNA区段有拷贝数扩增的HCC细胞系，其增殖和克隆形成能力依赖于PPPDE1的表达，提示PPPDE1在肝癌的发生中具有重要的作用。由于去泛素化结构域DFU862是PPPDE1含有的最大结构域（70%以上的编码序列），提示其去泛素化功能参与了HCC的发生。本项目将研究PPPDE1的去泛素化功能，去泛素化底物蛋白，及其对底物蛋白去泛素化修饰在肝癌发生中的作用。以阐明PPPDE1参与肝癌发生的分子机制，为深入理解HCC的机制和寻找新的HCC治疗靶点提供理论和实验证。

PPPDE 超家族是通过生物信息学分析发现的一个去泛素化酶超家族,但其去泛素化酶活性尚未得到实验证实，生物学功能尚不清楚。在本课题旨在研究 PPPDE1 的去泛素化功能、去泛素化底物蛋白，以及其对底物蛋白去泛素化修饰在肝癌发生中的作用，以阐明 PPPDE1 参与肝癌发生的分子机制，为深入理解 HCC 的机制和寻找新的 HCC 治疗靶点提供理论和实验证。我们的研究发现PPPDE1是一个去泛素化酶，具有催化K48和K63位泛素修饰去泛素化的活性；我们还发现PPPDE1能够结合一个25kd 的MDM2 N端蛋白片段 (MDM2 p25)，并通过去泛素化促进该蛋白片段在细胞内的稳定；通过MDM2依赖的方式，PPPDE1能够促进p53蛋白的降解；敲减HCC细胞内的PPPDE1能够下调MDM2 p25的水平，上调p53和BAX蛋白的水平，并显著地抑制HCC细胞裸鼠皮下移植瘤的生长。综上，我们的研究揭示PPPDE1是在HCC中发挥重要作用的一个去泛素化酶。