PRMT1介导的PHGDH精氨酸甲基化修饰在肝癌中的作用及分子机制研究
批准号:
82073081
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
王魁
依托单位:
学科分类:
肿瘤代谢
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王魁
中文摘要
3-磷酸甘油酸脱氢酶(PHGDH)是丝氨酸生物合成途径的一个关键限速酶,在肿瘤发生发展中发挥重要作用,但其酶活调控机制尚不清楚。我们前期通过筛选PHGDH的相互作用蛋白,发现蛋白质精氨酸甲基转移酶PRMT1可与PHGDH发生相互作用。在PRMT1的作用下,PHGDH的精氨酸发生不对称二甲基化修饰。进一步研究初步表明,精氨酸甲基化修饰可增强PHGDH酶活,抑制PHGDH精氨酸甲基化修饰在细胞水平可阻抑肝癌细胞生长和转移。在此基础上,本项目拟明确PRMT1介导PHGDH发生精氨酸甲基化修饰的关键位点;利用细胞和动物模型,阐明PRMT1介导的PHGDH精氨酸甲基化修饰促进肝癌细胞生长和转移的分子机制;结合临床样本,明确PHGDH精氨酸甲基化修饰的病理学意义和潜在临床应用价值。通过本项目的实施,有望阐明精氨酸甲基化修饰通过调控PHGDH酶活促进肝癌发生发展的分子机制,为肝癌的临床治疗提供新思路。
英文摘要
3-phosphoglycerate dehydrogenase (PHGDH), a key rate-limiting enzyme in de novo serine biosynthesis pathway, plays an important role in tumorigenesis and tumor progression. However, the regulatory mechanism underlying the enzymatic activity of PHGDH still remains unclear. Through analyzing PHGDH-interacting proteins, we found that protein arginine methyltransferase 1 (PRMT1) can interact with PHGDH. PRMT1 is demonstrated to promote the arginine methylation of PHGDH in liver cancer cells. We further found that the arginine methylation elevates PHGDH activity. Inhibiting the arginine methylation of PHGDH markedly represses the growth and metastasis of liver cancer cells in vitro. In this project, we will identify the key methylated arginine residues of PHGDH. we will also investigate the mechanisms underlying PRMT1-mediated arginine methylation of PHGDH in promoting the growth and metastasis of liver cancer cells both in vitro and in vivo. Moreover, we will evaluate the pathological significance of PHGDH arginine methylation in liver cancer. Our study will provide new insights into the regulatory mechanism of PHGDH activity, which will facilitate the development of novel therapeutic strategies for liver cancer.
丝氨酸合成在肿瘤细胞存活和生长过程中发挥重要作用,但其调控机制有待阐明。我们通过代谢组学和转录组学联合分析,发现肝癌的代谢组和转录组存在不一致性。尤其是肝癌组织中丝氨酸水平增高,但丝氨酸合成的第一步限速酶PHGDH的表达量却显著下调。机制研究发现,PRMT1可介导PHGDH第236位精氨酸甲基化,从而增强PHGDH酶活,导致丝氨酸积累。PRMT1介导的PHGDH甲基化和激活可通过加速丝氨酸合成缓解氧化应激,在体内外促进肝癌生长。此外,PRMT1水平、PHGDH甲基化和活性以及丝氨酸水平在肝癌中显著上调,并与肝癌不良预后相关。采用非甲基化穿膜肽可以抑制PHGDH甲基化和丝氨酸合成,促进氧化应激,从而在体内外抑制肝癌生长。进一步地,我们还探索了PRMT1蛋白水平在肝癌中上调的分子机制。我们发现E3泛素连接酶FBXO7可与PRMT1直接结合,介导PRMT1第37位赖氨酸的泛素化修饰,导致PRMT1蛋白的泛素-蛋白酶体降解。FBXO7在肝癌中低表达,从而上调PRMT1蛋白水平,通过增加PHGDH精氨酸甲基化水平来激活丝氨酸合成途径、缓解氧化应激、促进肝癌生长。综上,我们的研究揭示了FBXO7-PRMT1-PHGDH轴在肝癌丝氨酸代谢中的调控机制和重要作用,为靶向丝氨酸代谢的肿瘤治疗提供了新的思路。
ROS介导的PCNA次磺酸化修饰在肿瘤中的作用和机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:52万元
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批准年份:2022
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负责人:王魁
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依托单位:
PHGDH的氧化还原修饰通过调控丝氨酸生物合成促进肿瘤生长的机制研究
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批准号:81872277
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2018
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负责人:王魁
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依托单位:
瑞格菲尼诱导胶质母细胞瘤细胞自噬的分子机制和生物学功能研究
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批准号:81602194
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2016
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负责人:王魁
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依托单位:
国内基金
海外基金