TRIM50介导HDAC6负调控p97抑制保护性自噬作为胶质瘤耐药逆转的药理靶点研究
批准号:
81703558
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.1 万元
负责人:
李宗阳
依托单位:
学科分类:
H3505.抗肿瘤药物药理
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈垒、赵华福、徐艳雯、刘静、陶文君、黄冠群
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中文摘要
化疗抵抗是导致胶质瘤难治性的重要原因。申请人前期研究发现:组蛋白脱乙酰化酶6(HDAC6)可负调控缬酪肽包含蛋白(p97)降解,增强保护性自噬,导致耐药性的产生;抑制HDAC6可逆转这一过程,提示HDAC6-p97的负调控是逆转胶质瘤细胞耐药的潜在靶点,但是具体分子机制仍不明确。文献报道与前期研究证明:E3泛素连接酶TRIM50作为HDAC6的底物蛋白,其表达水平和乙酰化程度与p97降解有着紧密的联系。我们推测:HDAC6可能通过乙酰化修饰,调控TRIM50多聚泛素化过程的募集,从而介导p97通过自噬途径降解。本项目拟从原代胶质瘤细胞、细胞耐药模型和裸鼠原位肿瘤移植模型三个层面,通过基因敲除和过表达,功能结构域活性突变,激光共聚焦和免疫共沉淀等实验,研究TRIM50介导HDAC6负调控p97抑制保护性自噬的分子机制,从而为逆转胶质瘤化疗抵抗提供新的思路和分子靶点。
英文摘要
Malignant gliomas remains incurable brain tumors because of gliomachemoresistance. We have recently shown that histone deacetylase 6 (HDAC6) can negatively regulate valosin containing protein (p97), so as to enhance autophagy, reduce ubiquitin degradation, promote endoplasmic reticulum stress tolerance, leading to the emergence of drug resistance. It is suggested that the negative regulation of HDAC6-p97 is a potential target for reversing the drug resistance of glioma cells, but the specific mechanism is still not clear. Further studies show that the expression and the acetylation of the E3 ubiquitin ligase TRIM50 which is a substrate of HDAC6 protein play important roles in the degradation of p97. Therefore, we hypothesized that HDAC6 may regulate the ubiquitination of TRIM50 by acetylation, which can mediate the autophagy-dependent degradation of p97. The aim of this study is to investigate molecular mechanism of regulation of HDAC6-p97 and the autophagy-ubiquitin pathway mediated by TRIM50 via establishment of TRIM50 gene overexpress or knockout models including primary glioma cells, drug resistance cell lines, nude mouse orthotopic transplantation. The results might provide new ideas and molecular targets for reversing the resistance of glioma.
在前期研究确定了HDAC6-P97所介导的保护性自噬与胶质瘤耐药性紧密相关的基础上,我们重点对HDAC6负调控P97的作用机制展开研究。本课题首先证明了HDAC6对TRIM50的乙酰化调控作用,同时发现虽然TRIM50的表达量和乙酰化水平与胶质瘤耐药性和多聚泛素化作用相关,但是TRIM50并不是TRIMs家族中介导p97/VCP降解的核心因子,TRIM21在多种细胞系与肿瘤组织种被证明是募集p97/VCP并启动泛素降解途径的重要分子,其乙酰化水平对p97/VCP降解有着显著的调控作用。在确定了TRIM21介导耐药的基础上,我们以TRIM21作为靶标蛋白,根据PDB中的TRIM21的结构,针对其底物识别结构域(SPRY)进行计算机辅助筛选,开展了抗胶质瘤的先导化合物的筛选和活性验证,并证明了选择性抑制TRIM21能够逆转胶质瘤耐药,同时引起胶质瘤细胞的凋亡。并且在原代胶质瘤细胞模型、细胞系耐药模型和裸鼠原位肿瘤移植模型三个层面,验证了其抗胶质瘤活性。与此同时,依托原代细胞与类器官组织模型,针对不同分子分型的胶质瘤细胞,以及本团队构建的“天然小分子化合物库”开展了活性筛选,得到了多个天然先导化合物,其中以二萜类化合物最为显著,并阐明了深入的抗胶质瘤的分子机制。此外,研究中发现分子伴侣介导型自噬(Chaperone-mediated autophagy,CMA)可能在胶质瘤的保护性自噬中扮演了重要的角色,其中内质网驻留信号受体(KDELR)蛋白可能通过选择性地识别和促进APC/C-Cdh1降解,促进了谷氨酰胺酶的稳定性,进而保证了胶质瘤细胞的存活和化疗抵抗。与此同时,进一步研究发现KDELR受体蛋白通过调控内质网驻留的分子伴侣蛋白与胞内物质转运,可能在分子伴侣介导的保护性自噬作用过程中发挥着下游执行者的重要功能,促发了内质网应激抵抗和缓解错误折叠蛋白反应。以上研究与工作丰富了对保护性自噬介导化疗抵抗的作用机制的理解与认识,提示了HDAC6-p97作为调控自噬与泛素两种途径的核心分子的潜在生物学功能的拓展,并为后续的药物研发提供了高选择性的靶点。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Furanodienone overcomes temozolomide resistance in glioblastoma through the downregulation of CSPG4-Akt-ERK signalling by inhibiting EGR1-dependent transcription
呋喃二烯酮通过抑制 EGR1 依赖性转录,下调 CSPG4-Akt-ERK 信号传导,克服胶质母细胞瘤中的替莫唑胺耐药性
DOI:10.1002/ptr.6363
发表时间:2019-06-01
期刊:PHYTOTHERAPY RESEARCH
影响因子:7.2
作者:Chen, Lei;Liu, Yue-cheng;Li, Wei-ping
通讯作者:Li, Wei-ping
Santacruzamate A Ameliorates AD-Like Pathology by Enhancing ER Stress Tolerance Through Regulating the Functions of KDELR and Mia40-ALR in vivo and in vitro
Santacruzamate A 通过在体内和体外调节 KDELR 和 Mia40-ALR 的功能来增强 ER 应激耐受性,从而改善 AD 样病理学
DOI:10.3389/fncel.2019.00061
发表时间:2019-03-04
期刊:FRONTIERS IN CELLULAR NEUROSCIENCE
影响因子:5.3
作者:Chen, Lei;Liu, Yue-cheng;Li, Wei-ping
通讯作者:Li, Wei-ping
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