CUEDC2对DNA损伤诱导的G1/S检查点调控及机制研究

细胞周期检查点是机体应对DNA损伤及其他细胞内外应激因素的重要保护机制，其调控异常将会导致细胞恶性转化。CUEDC2是本实验室发现的一个功能尚未阐明的新蛋白质。前期研究表明其通过招募PP1磷酸酶，抑制NF-kB信号通路的激活（Nature immunology，2008）并通过影响孕激素受体抑制乳腺癌细胞生长（The EMBO J，2007）。我们近期研究发现CUEDC2在DNA损伤诱导的G1期阻滞过程中发生快速降解，阻断降解能有效逆转G1期阻滞，提示CUEDC2参与了DNA损伤诱导的G1/S检查点调控。本项目拟在此基础上，进一步通过免疫亲和纯化和质谱分析鉴定在DNA损伤中与CUEDC2动态结合蛋白质，利用干涉、过表达细胞系及转基因、敲除动物模型结合周期分析、蛋白检测等手段，深入阐明CUEDC2对DNA损伤诱导G1/S检查点的调控模式，揭示其在DNA损伤和肿瘤发生发展中的重要功能。

DNA损伤时，正常细胞周期需要暂停以提供“时间窗”，使细胞对损伤的DNA进行修复。细胞中周期阻滞相关功能的缺陷将导致基因组不稳定甚至肿瘤发生。DNA损伤诱导的G1期阻滞通常由周期抑制子-p21的积累来实现，然而在紫外照射时，p21发生降解从而无法执行周期抑制功能。因此，紫外照射如何引起G1期阻滞目前机制不清。我们的研究发现CUEDC2降解在此过程中发挥重要功能，可能是介导紫外照射引起G1期阻滞的主要分子机制。研究表明，CUEDC2能够结合细胞周期G1期关键的E3酶-APC/CCdh1 并抑制其活性，导致Cyclin A累积，进而促进G1-S期转化。当紫外照射时，CUEDC2 发生ERK 1/2依赖的磷酸化并触发泛素化降解，此时，APC/CCdh1 活性得以释放，促使Cyclin A降解和CDK2灭活，最终导致G1期阻滞。相反，CUEDC2非磷酸化的突变体在紫外照射时不能降解，因此，过表达此种突变体的细胞能有效逃离紫外照射引起G1期阻滞。综上，我们的研究鉴定出一个新的APC/CCdh1抑制子-CUEDC2，且CUEDC2的降解在紫外照射引起G1期阻滞过程中发挥重要功能。