黏蛋白1泛素化修饰的动态调控机制及其肿瘤治疗意义研究
批准号:
82073111
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
黄雷
依托单位:
学科分类:
肿瘤表观遗传
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
黄雷
中文摘要
黏蛋白1(mucin 1,MUC1)在70%的实体肿瘤中异常高表达,与肿瘤发生、发展及预后不良密切相关。解析MUC1蛋白降解机制将为有效抑制其致瘤功能提供靶点。我们利用数据分析发现MUC1与E3泛素连接酶WWP1在正常组织及多种肿瘤组织中呈负相关;进一步研究发现WWP1泛素化MUC1并使其通过自噬-溶酶体途径降解;敲除WWP1促进肿瘤细胞增殖和肿瘤干细胞增殖,而过表达WWP1则抑制肿瘤细胞增殖。本项目拟在此原创性发现基础上,深入研究WWP1对MUC1泛素化降解的作用;阐明WWP1对MUC1泛素化修饰的动态调控机制;揭示WWP1的调控作用在MUC1高表达肿瘤生长中的生物学功能;寻找激活WWP1-MUC1降解信号通路的药物或小分子化合物。该研究将不仅解析MUC1蛋白动态调控的新机制、获得靶向抑制MUC1功能的新策略,亦可望为临床MUC1阳性肿瘤的早期预防和靶向治疗提供新思路。
英文摘要
Mucin1 (MUC1) is abnormally overexpressed in 70% of solid tumors and is closely related to tumor initiation, development and poor prognosis. Exploring the mechanism of MUC1 protein degradation will provide an effective target for inhibiting its tumorigenic function. Based on dataset analysis, we recently found a negative correlation between MUC1 and an E3 ubiquitin ligase-WWP1 in normal tissues and various tumor tissues. Further studies showed that MUC1 was ubiquitinated and degraded by WWP1 via autophagy-lysosomal pathway. Knockout of WWP1 promoted tumor cell proliferation and spheres formation, while overexpression of WWP1 inhibited tumor cell proliferation. Based on this original discovery, our project intends to further study the effect of WWP1 on ubiquitin-mediated degradation of MUC1; to elucidate the mechanism underlying WWP1 induced ubiquitination and control of the MUC1; to reveal the biological role of WWP1 in controlling proliferation of MUC1-overexpressed tumor cells; to find approaches to activate WWP1 to degrade MUC1. This study will not only clarify the new mechanism of dynamic regulation of MUC1 protein, obtain a new strategy to inhibit MUC1, but also provide novel ideas for the prevention and targeted therapy of MUC1 positive tumors.
该项目聚焦肿瘤治疗靶点黏蛋白1(MUC1)的促瘤功能和靶向降解机制, 获得系列成果:①发现一个可降解质膜上MUC1蛋白的新E3泛素连接酶WWP1;阐明了WWP1介导MUC1泛素化并通过内体-自噬溶酶体途径降解MUC1的分子机制;创新性发现蛋白酶体抑制剂Bortezomib可激活WWP1-MUC1降解信号通路,有效抑制MUC1阳性肿瘤细胞的体内、体外增殖、肿瘤干细胞自我更新等特性,提示降解MUC1策略用于临床MUC1阳性肿瘤的早期预防和靶向治疗的可行性;②发现MUC1调控线粒体自噬的生物学新功能,阐明了MUC1调控ATAD3A-Pink1介导线粒体自噬的分子机制;而且揭示了MUC1通过诱导线粒体自噬,促进肿瘤发生发展的重要作用;同时,探讨了上述原创性发现的临床转化意义,提出了以MUC1-线粒体自噬为靶点用于乳腺癌联合治疗的新策略;③发现MUC1-CD和HER2共表达促进小鼠自发乳腺癌。基因芯片分析发现MUC1过表达调控HER2阳性乳腺干细胞的可塑性,并富集乳腺干细胞。进一步利用MUC1转基因小鼠和MUC1基因敲除小鼠研究发现,MUC1-CD和HER2共表达下调三羧酸循环基因。该特征与HER2阳性乳腺癌患者预后不良相关。机制研究发现MUC1促进肿瘤细胞HER2/EGFR二聚化,并通过激活HER2下游信号通路、调控细胞代谢模式导致乳腺干细胞富集,进而促进乳腺癌发生,提示MUC1可作为HER2阳性乳腺癌治疗预后的指标。相关内容发表论文8篇,其中SCI论文论著4篇,核心期刊论文4篇,授权发明专利2项。项目执行期间毕业博士研究生1名,硕士研究生2名。在读研究生5名,硕士研究生2名。以项目为依托,指导大学生创新实践,获得包括全国大学生基础医学创新研究大赛银奖等各级奖项8项。
深海微生物中靶向MUC1的先导化合物发现及其抗肿瘤作用机制研究
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批准号:82372764
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项目类别:面上项目
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资助金额:65万元
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批准年份:2023
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负责人:黄雷
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依托单位:
胃癌相关中性粒细胞通过分泌IL-17A上调胃癌细胞COL5A1表达而促进胃癌进展的研究
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批准号:82203609
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:黄雷
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依托单位:
黏蛋白1调控肿瘤干细胞分裂模式的机制及临床意义研究
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批准号:81874197
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2018
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负责人:黄雷
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依托单位:
MUC1在产后乳腺退化中的作用及其与TNBC发病的关系研究
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批准号:81472461
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项目类别:面上项目
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资助金额:72.0万元
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批准年份:2014
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负责人:黄雷
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依托单位:
MUC1在肺癌早期发生和转移中的作用和机制研究
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批准号:81272262
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项目类别:面上项目
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资助金额:80.0万元
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批准年份:2012
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负责人:黄雷
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依托单位:
MDMX基因定点诱变小鼠模型的建立及其生物学功能研究
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批准号:81071666
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项目类别:面上项目
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资助金额:35.0万元
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批准年份:2010
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负责人:黄雷
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依托单位:
MUC1在乳腺癌治疗中的作用及其机制的研究
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批准号:30871363
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项目类别:面上项目
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资助金额:36.0万元
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批准年份:2008
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负责人:黄雷
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依托单位:
MUC1过度表达小鼠模型的建立及其致瘤机制研究
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批准号:30671169
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2006
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负责人:黄雷
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依托单位:
国内基金
海外基金