NUDC在细胞自噬中的作用及分子机制研究

NUDC（Nuclear Distribution C）is a human protein associates with microtubules motors complex. It plays important roles in regulating cell cycle, neuronal migration and ciliogenesis. We found that NUDC was an autophagy regulator through high-throughput screening for the first time. Results from our experiment showed that NUDC was downregulated when autophagy induced. Clone formation assay indicated that knockdown of NUDC could promote the cell growth in colon cancer. The morphological changes of cells were shown autophagic characteristics. This project will be performed by a range of advanced techniques and methods, such as molecular cell biology techniques, clinical samples or animal models. Our aim is to further investgate the structure and function of NUDC, clarify the molecule mechanism of NUDC regulated autophagy. We will also study the relationship between NUDC and colon cancer and lay the fundation for the potential clinical application of NUDC.

NUDC（Nuclear Distribution C）是与微管分子马达复合物相关的蛋白，在调节细胞周期、神经元迁移、纤毛生成等方面发挥着重要作用。我们通过自噬相关高通量筛选首次发现NUDC参与细胞自噬调节。前期研究结果表明： NUDC在自噬诱导过程中表达下调，NUDC敲减能够促进结肠癌细胞的生长，其形态呈自噬的特征性改变，NUDC过表达能够激活mTOR（Mammalian Target Of Rapamycin）通路，抑制JNK（c-Jun N-terminal kinase）通路。本课题将利用分子细胞生物学、临床标本及动物模型等技术和方法，深入研究NUDC的分子结构与功能，阐明NUDC调节自噬的分子机制，同时研究NUDC与结肠癌之间的相关性，为NUDC潜在的临床应用奠定基础。

自噬的异常与肿瘤的发生发展之间密切相关。但目前的研究主要集中于自噬与肿瘤生长及耐药相关的领域，对于自噬与肿瘤侵袭转移的关系仍然有大量问题需要探索。发现新的分子参与其中并对其机制进行系统性的研究则显得尤为重要。NUDC（Nuclear Distribution C）广泛表达于各组织器官，在各物种之间高度保守，是一个与微管分子马达复合物相关的蛋白。我们通过临床数据库发现NUDC与结肠癌预后呈负相关。肿瘤生物学结果表明敲减NUDC能够促进结肠癌细胞的侵袭及转移。进一步对其分子机制进行研究发现敲减NUDC可以通过自噬性降解RCC2，进而促进RAC1的活性来影响结直肠癌的侵袭转移。此外，我们发现NUDC可以与ATG16L1相互作用影响ATG16L1与ATG5的结合来负向调控自噬。该项目首次报道了NUDC在结肠癌迁移侵袭中的作用及机制，对于理解自噬与结肠癌转移的关系增添了新的内容，为临床寻找新的治疗靶点和策略奠定基础。