BID的核质转位及其磷酸化对肝癌细胞DNA损伤检控点的调控

Bcl2家族促凋亡蛋白BID是死亡受体和线粒体介导细胞凋亡通路的衔接分子。本课题基于新近发现BID作为ATM磷酸化底物激活DNA损伤检控点，针对BID在肝癌中功能模糊和对DNA损伤应答机制不明，重点从BID的核质转位和磷酸化修饰两个方面研究BID对肝癌细胞DNA损伤检控点激活并进一步分析异位表达核BID（NLS-BID）在肝癌进程中的作用。首先从BID和p53蛋白互作角度阐明BID的核质转位机制（BID无NLS）；继而采用异位表达核BID、siRNA和磷酸化位点突变等手段研究BID和磷酸化BID的亚细胞定位及其对DNA损伤检控点的调控，阐明BID与ATM下游分子的调控关系；最后通过建立稳定表达核BID的肝癌细胞和裸鼠荷瘤模型研究核BID在肝癌发生发展中的功能机制。本研究可为稳定核BID定位成为DNA损伤修复的潜在分子靶点，或为寻找有效抑制核BID的因子运用到肝癌放化疗增敏中提供理论依据。

Bcl2家族促凋亡蛋白BID是死亡受体和线粒体介导细胞凋亡通路的衔接分子。新近发现BID作为ATM磷酸化底物激活DNA损伤检控点，针对BID在肝癌细胞中的功能模糊和对DNA损伤应答机制不明，本项目重点从BID的核质转位和磷酸化两个方面研究了BID对肝癌细胞DNA损伤检控点的反应，分析了异位表达核BID（NLS-BID）在肝癌进程中的作用，并进一步以BID为肿瘤分子靶点开展相关应用研究。主要发现有：首先，肝癌细胞遭受可修复程度的DNA损伤时，BID分子能部分转位到核中，而且DNA损伤的效应因子ATM迅速磷酸化BID，在一定程度上拮抗细胞凋亡通路的激活。并且发现BID的核质转位的实现是通过与p53结合，在p53的协助下实现核质转运过程。但当肝癌细胞遭受不可修复程度的DNA损伤时，发现BID分子部分以全长形式，部分被剪切成tBID形式转位到线粒体，通过与BCL2家族其他分子的相互结合而改变线粒体膜电位，导致cyto c的释放，从而激活下游Caspase依赖的细胞凋亡通路。其次，在以裸鼠皮下成瘤模型的实验中，BID表现出抑制肝癌发生的作用是胞质BID而非核BID，其机制也与胞质BID激活Caspase依赖的细胞凋亡通路相关。再者，鉴于上述研究发现BID是一个有效的肝癌治疗的分子靶点，在阐述几个潜在抗癌中药单体分子（如人参皂甙次级代谢产物CK，甘草次酸一些衍生物等）功能机制中均发现可以靶向调控BID分子的线粒体转位激活Caspase依赖的细胞凋亡通路。同时，我们在DSS诱导的肠炎模型中研究发现炎症反应与BID表达具有相关性，结合其他人的研究结果，我们猜测BID极可能也是连接DNA损伤和炎症反应的桥梁分子，这也是我们下一步重点关注的一个研究方向。本项目的研究提示促进胞质BID线粒体转位是肝癌治疗的潜在分子靶点，可为寻找有效促进胞质BID转位线粒体的因子运用到肝癌放化疗增敏中提供学术依据。