Smad6介导PIAS3泛素化降解促进胶质瘤中STAT3持续活化的机制研究

批准号:
81672487
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
邵君飞
依托单位:
学科分类:
H1803.肿瘤细胞命运
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
焦建同、殷莹、常春艳、蒋孟军、冯素银、宗达、张锐、李正
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中文摘要
胶质瘤发生发展中,STAT3的作用日益受到重视,但其持续活化机制未明。课题组在前期研究中发现Smad6在细胞核中高表达与胶质瘤增殖、干性维持及生存期密切相关,其促癌机制与维持STAT3在胶质瘤中的高活性有关;进一步研究显示Smad6与细胞核内STAT3特异性抑制蛋白PIAS3存在相互作用并在蛋白水平抑制后者的表达,从而拮抗PIAS3对STAT3活性的抑制作用。基于上述研究背景,我们提出本课题的中心假说:胶质瘤细胞核中Smad6通过特定结构域结合PIAS3,并利用PY基序招募的泛素连接酶促进PIAS3的泛素化降解,从而维持STAT3的持续活化促进胶质瘤的发生发展。本项目将通过体内外实验验证该假说,以期解释胶质瘤中Smad6高表达、PIAS3缺失与STAT3异常活化之间的关系及调控机制,为以STAT3为中心的胶质瘤靶向治疗研究提供理论和实验依据。
英文摘要
Accumulating evidence indicates that signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) plays an important role in glioma development. However, the mechanism of sustained STAT3 activation remains unknown. Previously, we found that enhanced nuclear expression of Smad6 is closely related to proliferation and maintenance of stemness of gliomas, as well as patient survival. Sustained elevated STAT3 activity mediated by Smad6 is involved in this cancer-promoting mechanism. Research suggests Smad6 suppressed the expression of STAT3 specific-inhibitor PIAS3 within the nucleus, antagonizing the inhibitory effect of PIAS3 on constitutive STAT3 activation. In the present proposal, we hypothesize that Smad6 binds to PIAS3 via specific domains, recruits ubiquitin ligase via a PY motif and induces ubiquitination and degradation of PIAS3, maintaining activation of STAT3 and promoting glioma development. This project will explore the relationship between elevated Smad6 expression, the lack of PIAS3 and the abnormal activation of STAT3 in glioma, which will provide a new horizon in targeted therapy of glioma.
脑胶质瘤是人颅内最常见的原发性恶性肿瘤,由于胶质瘤细胞的高侵袭性及异质性,即使采用手术和放化疗等综合治疗手段,病人的平均生存期仍低于15个月。因此,研究胶质瘤发生发展的分子机制,寻找可能的治疗靶点,是目前胶质瘤研究的热点问题。STAT3是肿瘤多个关键信号通路及基因调控中的“关节点”,已成为癌症治疗上最有希望的靶点之一。胶质瘤中,STAT3同样表现为持续高活性和细胞核聚集,并与肿瘤细胞增殖失控、侵袭、上皮间质转化(EMT)、肿瘤干细胞的维持和自我更新及放化疗抵抗等密切相关。因此,STAT3也是胶质瘤靶向治疗研究关注的重点分子之一。PIAS3是特异的细胞核内STAT3抑制蛋白,它能与STAT3结合并阻断后者与DNA结合进而抑制靶基因的表达。我们的研究发现Smad6在胶质瘤中过表达,发挥促癌作用,并且其与PIAS3的表达负相关,促进胶质瘤中STAT3的活性。机制研究表明:Smad6通过MH2结构域与PIAS3相结合,并通过泛素化-蛋白酶体途径促进PIAS3的降解,而Smurf1参与了此过程。PIAS3的蛋白降解解除了PIAS3对STAT3的抑制作用,导致STAT3的活化,从而导致胶质瘤的发生发展。此外,我们依托Smad6的MH2结构域构建了细胞穿透性MH2蛋白,并在体内及体外水平评估了其对胶质瘤的治疗作用。我们的研究确定了介导Smad6与PIAS3相互作用的MH2结构域,并评估以此关键功能域的真核重组蛋白作为竞争性抑制剂或保护剂的抑瘤作用及化疗增敏效应,从而为胶质瘤的靶向治疗提供理论和实验依据。
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DLC2 inhibits development of glioma through regulating the expression ratio of TAp73α/TAp73β
DLC2 通过调节 TAp73α/TAp73β 的表达比抑制胶质瘤的发展
DOI:--
发表时间:2018
期刊:Am J Cancer Res
影响因子:--
作者:Chao Cheng;Suyin Feng;Jiantong Jiao;Weiyi Huang;Jin Huang;Long Wang;Wei Jiang;Chen Jiang;Minchao Dai;Zheng Li;Rui Zhang;Jun Sun;Junfei Shao
通讯作者:Junfei Shao
Nuclear Smad6 promotes gliomagenesis by negatively regulating PIAS3-mediated STAT3 inhibition
核Smad6通过负调节PIAS3介导的STAT3抑制促进胶质瘤发生
DOI:10.1038/s41467-018-04936-9
发表时间:2018-06-27
期刊:NATURE COMMUNICATIONS
影响因子:16.6
作者:Jiao, Jiantong;Zhang, Rui;Huang, Zhaohui
通讯作者:Huang, Zhaohui
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