MST1与GAPDH相互作用及在心肌细胞凋亡中的作用

蛋白激酶MST1是一种在各种组织都有表达的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，可诱导心肌细胞凋亡，在缺血性心脏病及心力衰竭中起重要作用，但其作用机理不详。本课题组通过酵母双杂交系统筛选发现，磷酸甘油醛脱氢酶（GAPDH）为心肌细胞中与MST1相互作用的新蛋白，其相互作用可明显诱导GAPDH的磷酸化并与心肌细胞凋亡有关，这一发现对阐明细胞凋亡过程中GAPDH的核转位机理有重要意义。本课题将以免疫共沉淀及荧光共振能量转移技术深入研究细胞凋亡对MST1与GAPDH相互作用的调节，进一步研究MST1与GAPDH相互作用位点。在以蛋白质谱鉴定MST1诱导GAPDH磷酸化位点的基础上，制备特异的抗磷酸化抗体，以免疫印迹及免疫荧光染色等技术研究MST1诱导GAPDH磷酸化与GAPDH核转位及心肌细胞凋亡的关系，阐明GAPDH介导心肌细胞凋亡的新机理，为防治与心肌细胞凋亡有关的缺血性心脏病及心力衰竭提供新的作用靶点。

蛋白激酶MST1是一种在各种组织都有表达的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，可诱导心肌细胞凋亡，在缺血性心脏病及心力衰竭中起重要作用，但是MST1在心肌中活化的机理目前研究甚少。本研究通过酵母双杂交系统筛选发现，磷酸甘油醛脱氢酶（GAPDH）为心肌细胞中与MST1相互作用的新蛋白。 我们在心肌细胞中通过免疫共共沉淀证实了GAPDH与MST1的相互作用。我们的研究表明， GAPDH可与MST1的激酶区结合。MST1与GAPDH的结合可明显诱导GAPDH的磷酸化及增强MST1的活性。心肌细胞凋亡诱导剂白屈菜赤碱(chelerythrine)可明显增强MST1与GAPDH的相互作用及MST1的核转移。GAPDH的高表达可明显增加MST1依赖的细胞凋亡。抑制GAPDH的表达可明显抑制白屈菜赤碱及缺氧再灌注诱导的心肌细胞凋亡。这一发现对阐明细胞凋亡过程中GAPDH的核转位机理有重要意义，同时提示抑制GAPDH与MST1的相互作用对与心肌细胞凋亡有关的缺血性心脏病及心力衰竭有一定的治疗作用。同时我们在心肌中也发现了一种新的抑制MST1活性的蛋白：门冬氨酸甲基转移酶（Protein-L-isoaspartate (D-aspartate) O-methyltransferase）。门冬氨酸甲基转移酶可明显的抑制心肌MST1的活性及缺氧再灌注诱导的心肌细胞凋亡。在自然科学基金的资助下，我们发现人血管平滑肌细胞中的miR-638对人血管平滑肌细胞的增殖有明显的抑制作用，为抑制血管增殖及动脉粥样硬化的新靶点。