E3泛素连接酶CUL7修饰Caspase-8调节乳腺癌细胞生存的研究

The main obstacle of breast cancer therapy is drug resistance. We found CUL7, a component of E3 ubiquitin ligases, promotes breast cancer cell survival and CUL7 knockdown sensitizes cancer cell to TRAIL induced apoptosis. CUL7 specifically interactes with and ubiquitinates Caspase-8 and decreases its activity. We will first determine the ubiquitination type and site of Caspase-8 mediated by CUL7 and how CUL7 decreases Caspase-8 activiation. Then we will test if CUL7 knockdown will sensitize breast cancer cells to TRAIL and Cisplatinin in nude mice. Finally, we will use immunohistochemistry to determine the expression of CUL7 and Fbw8 and analyze its values in breast cancer prognosis. This study aims to investigate the function and molecular mechanism of CUL7 in breat cancer. CUL7 may serve as a therapeutic target and diagnostic/progonistic biomarker.. .

乳腺癌的抗凋亡是目前临床治疗的主要障碍之一。我们发现E3泛素连接酶CUL7具有促进乳腺癌细胞生存的功能，抑制CUL7表达使肿瘤细胞对诱导凋亡的药物TRAIL更加敏感。CUL7能和Caspase-8蛋白相互作用并且泛素化修饰Caspase-8，减少其活化。基于上述研究基础，我们计划研究确定CUL7修饰Caspase-8的泛素化类型和修饰位点，以及这种修饰减少Caspase-8活化的分子机制；然后测试敲低CUL7基因后，是否会使乳腺癌细胞在小鼠模型对TRAIL和Cisplatin等凋亡诱导药物更加敏感；最后将用免疫组化检测CUL7和Fbw8的蛋白表达，确定它们能否用于乳腺癌病人的预后诊断。本研究旨在研究清楚CUL7在乳腺癌的功能及分子机制，明确其是否可以作为潜在的治疗靶标和临床诊断标记。

E3泛素连接酶CUL7隶属于Cullin家族，主要位于细胞质。前期研究表明敲除Cul7基因会导致小鼠胚胎致死、并且CUL7蛋白在人类肿瘤组织中广泛过表达，其机制主要是通过CUL7泛素化修饰底物蛋白激活癌细胞的增殖和侵袭。然而CUL7在细胞凋亡方面扮演的角色还未有报道。我们这项研究的结果表明敲低肿瘤细胞中的CUL7表达将增加对TRAIL诱导的细胞凋亡敏感性，这一现象的机制是CUL7通过泛素化修饰Caspase-8来抑制其活化。我们首次证实了CUL7利用非K48链的链接形式泛素化修饰Caspase-8的K215位置来抑制其活化，另外，敲低CUL7能显著抑制MDA-MB-231小鼠移植瘤生长、对TRAIL治疗更加敏感。这些结果揭示了CUL7通过泛素化修饰凋亡起始蛋白Caspase-8在调控外源诱导的细胞凋亡信号通路扮演着重要角色。目前此论文正在投稿中。2016年已在《Theranostics》杂志发表论文一篇，2014-2017年期间获得了中国科学院院长优秀奖和朱李月华优秀博士生奖学金；国家自然科学基金委面上项目资助；中国科学院西部之光B类人才专项经费资助；中国博士后科学基金第61批面上资助；协助申请国家自然科学基金地区基金并且担任项目主要执行人。