脯氨酰顺反式异构酶Pin1通过对核受体TR3的异构化修饰调控细胞凋亡

TR3是由立早基因NR4A1编码的核受体，在不同的外界刺激下，它可以发生不同的转录后修饰，并在细胞生长，增殖以及凋亡等过程中发挥重要作用。脯氨酰顺反式异构酶Pin1可以特异地与磷酸化的底物结合并催化底物异构化修饰。在前期研究中，我们已经证明EGF处理可以增强Pin1与TR3的结合，并提高TR3转录激活活性，从而促进细胞增殖。我们近期的预实验进一步发现在凋亡诱导剂TPA处理下，TR3与Pin1的结合显著增强。同时，TPA诱导的TR3出核转运和由此引起的细胞凋亡也依赖于Pin1的存在。然而其中的分子机理和信号转导通路却还不清楚。因此，在本项申请的课题中，我们将对Pin1异构化修饰并调控TR3核浆转运从而促进细胞凋亡的分子机理进行深入的研究，以期阐明Pin1通过对TR3调控所发挥的生物学功能。本项研究将有助于揭示TR3诱导细胞凋亡的信号调控网络，为以TR3为靶点的临床药物筛选提供理论依据。

核孤儿受体TR3具有复杂的生物学功能，它可因不同的翻译后修饰而调控细胞的增殖或凋亡。在本青年基金的资助下，我们取得了如下研究成果：1）我们发现脯氨酰顺反式异构酶Pin1可对TR3上3个不同的Ser-Pro位点进行修饰，这一修饰一方面通过延长蛋白的半衰期而提高了TR3的蛋白表达水平，另一方面促进了TR3募集转录辅因子p300的能力，提高TR3的下游基因E2F1，cyclin D2的表达从而促进肿瘤细胞的生长。相关成果发表在SCI期刊Oncogene。2）我们发现凋亡诱导剂TPA的处理可显著增强Pin1与TR3的相互作用。该结合是TPA诱导TR3出核转运所必须的。进一步的分子机制研究表明，Pin1与TR3 Ser431-Pro的结合是调控TR3核浆转运的关键。突变该位点或敲低Pin1表达均明显削弱TPA诱导的细胞凋亡水平。相关结果已经投稿SCI期刊BBA Molecular Cell Research。3）借助蛋白质谱分析，我们筛选到一个新的TR3相互作用蛋白TRAPγ。通过一系列研究，我们发现TR3通过与TRAPγ的结合参与调控ER stress以及由此引起的细胞凋亡。敲低TR3或TRAPγ的表达均显著降低了由ER stress引起的细胞凋亡。相关成果发表在SCI期刊The International Journal of Biochemistry & Cell Biology。