CDK15和CCNY双向调控促进结直肠癌发生发展的机制研究
批准号:
82073075
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
董子钢
依托单位:
学科分类:
肿瘤发生
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
董子钢
中文摘要
结直肠癌是我国常见的消化道恶性肿瘤,由于缺乏有效的治疗靶点,其治疗效果并不理想。我们前期的研究结果发现,CDK15在人结直肠癌组织和细胞中均高表达,并且与患者的生存期呈负相关;降低CDK15能够有效抑制结直肠癌的增殖并将细胞周期阻滞在G2/M期;体内裸鼠实验和PDX模型得到了相似的结果;Pull down实验显示CCNY可能是CDK15潜在的靶分子;体外激酶实验发现CDK15可以磷酸化CCNY,并且CCNY又可以促进CDK15的激酶活性,提示结直肠癌中CDK15和CCNY可能通过相互调节形成正反馈,从而促进结直肠癌的生长。本项目拟通过iTRAQ定量蛋白组学,免疫共沉淀,shRNA技术和基因敲除小鼠等,进一步研究CDK15-CCNY-X轴在结直肠癌发生发展中的作用;同时将利用超级计算机筛选出针对CDK15的小分子抑制剂,体内外验证其疗效,为以CDK15为靶点的结直肠癌防治提供新的实验依据。
英文摘要
Colorectal cancer is a common gastrointestinal cancer in China. Due to the lack of effective treatment targets, its treatment effect is not ideal. Our previous study found that CDK15 was highly expressed in human colorectal cancer tissues and cells, and negatively correlated with the survival time of patients; reducing CDK15 could effectively inhibit the cell proliferation of colorectal cancer and block the cell cycle in G2 / M phase; similar results were obtained in in vivo xenograft mice model and PDX model; pull down assay showed that CCNY may be a potential molecule target of CDK15. Our study further found that CDK15 could phosphorylate CCNY in vitro, and CCNY could promote the kinase activity of CDK15, suggesting that CDK15 and CCNY could form positive feedback through mutual regulation, so as to promote colorectal cancer growth. This project intends to further study the role of CDK15-CCNY-X axis in the occurrence and development of colorectal cancer through iTRAQ quantitative proteomics, immunocoprecipitation, shRNA technology and gene knockout mice, etc.; at the same time, we will use supercomputer to screen out small molecular inhibitors for CDK15, verify their efficacy in vitro and in vivo, and provide new experimental basis for the prevention and treatment of colorectal cancer in the clinic.
本项目围绕结直肠癌(CRC)中CDK15与CCNY的相互作用及其在肿瘤发生发展中的调控机制展开研究,旨在揭示CDK15-CCNY轴在结直肠癌中的生物学功能及其潜在治疗价值。通过系统的实验研究,我们取得了以下重要成果:首先,我们证实了CDK15与CCNY在结直肠癌细胞中存在显著的相互作用。免疫荧光实验显示,CDK15与CCNY在细胞质和细胞核中均存在共定位现象。体外激酶实验进一步表明,CCNY能够显著增强CDK15的激酶活性,而CDK15则能够磷酸化CCNY的多个丝氨酸和苏氨酸位点。通过NetPhos 3.1预测分析,我们鉴定了CCNY中多个潜在的磷酸化位点。这些结果揭示了CDK15与CCNY之间相互调控的分子机制,为理解其在结直肠癌中的作用提供了新的视角。其次,我们深入探讨了CCNY在结直肠癌细胞增殖中的关键作用,通过慢病毒介导的shRNA敲低CCNY,发现CCNY的敲低显著抑制了结直肠癌细胞SW480和SW620的增殖和克隆形成能力。相反,CCNY的过表达则显著促进了HCT116细胞的增殖和克隆形成。这些结果表明,CCNY在结直肠癌细胞的增殖和生长中发挥重要作用,提示其可能作为潜在的治疗靶点。此外,我们还研究了CCNY的两个亚型(CCNY isoform 1和CCNY isoform 2)在结直肠癌细胞中的功能差异。Western blot分析显示,CCNY isoform 1主要定位于细胞膜,而CCNY isoform 2则主要存在于细胞质中。功能实验表明,CCNY isoform 1能够显著促进SW620细胞的增殖,而CCNY isoform 2则无显著影响。通过生物层干涉(BLI)技术,我们发现CCNY isoform 1与多种膜蛋白发生相互作用,这些相互作用可能与其在细胞增殖和迁移中的功能密切相关。这些结果揭示了CCNY不同亚型在结直肠癌中的功能差异,为进一步研究其分子机制提供了重要线索。综上所述,本研究揭示了CDK15与CCNY在结直肠癌中的相互作用及其调控机制,阐明了CCNY在肿瘤细胞增殖中的关键作用,并发现了CCNY不同亚型的功能差异。这些研究成果不仅深化了对结直肠癌发生发展机制的理解,也为开发以CDK15-CCNY轴为靶点的结直肠癌治疗策略提供了重要的实验依据。
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