ACOX1通过抑制Wnt/β-catenin信号通路抑制结直肠癌发生的机制研究
批准号:
82103085
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
张强
依托单位:
学科分类:
肿瘤发生
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
张强
中文摘要
结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是世界第三大流行肿瘤,Wnt/β-catenin信号通路在CRC中频繁激活。代谢改变是肿瘤的典型特征,然而关于CRC代谢改变的研究仍不完善。我们对2752个代谢酶进行系统的生物信息学分析发现ACOX1在CRC中显著低表达,且与CRC患者不良预后相关。此外,ACOX1表达量可作为CRC的诊断标准。我们前期也发现VDR与p53相互作用,上调ACOX1 mRNA水平;DUSP14与ACOX1相互作用,影响ACOX1多聚泛素化水平;ACOX1底物棕榈酸(PA)促进β-catenin蛋白稳定性。基于文献资料和前期实验结果,本项目拟阐明:1.VDR招募p53转录调控ACOX1;2.DUSP14去磷酸化ACOX1而促进其泛素化降解;3.ACOX1通过调控PA抑制Wnt/β-catenin信号通路。总之,这将为CRC的诊疗提供理论依据。
英文摘要
Colorectal cancer (CRC) is the third most prevalent world cancer and the Wnt/β-catenin signaling pathway is frequently activated in CRC. Metabolic alteration has been recognized as a hallmark of cancer, however, the study on metabolic alteration in CRC is still incomplete. We conduct a systematic bioinformatics analysis of 2752 metabolic enzymes and show that ACOX1 is significantly down-regulated and predicts poor prognosis in human patients with CRC. Besides, ACOX1 expression level could be used as a diagnostic marker of CRC. We also find that VDR interacts with p53 to up-regulate ACOX1 mRNA level; DUSP14 interacts with ACOX1 to affect the poly-ubiquitination level of ACOX1; ACOX1's substrate palmitic acid (PA) promotes β-catenin protein stability. Based on literature and preliminary experimental results, this project aims to clarify: 1. VDR recruits p53 to transcriptionally regulate ACOX1; 2. DUSP14 dephosphorylates ACOX1 to promote its ubiquitination degradation; 3. ACOX1 inhibits the Wnt/β-catenin signaling pathway by regulating PA level. Altogether, this will provide a theoretical basis for the diagnosis and treatment of CRC.
结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)是全球第三大常见恶性肿瘤,Wnt/β-catenin信号通路在CRC中经常被激活。代谢改变是肿瘤细胞的典型特征,但关于CRC中代谢重编程的研究尚不完善。本研究通过对2752个代谢酶进行系统的生物信息学分析,发现ACOX1在CRC组织中显著低表达,且其低表达与CRC患者的预后不良密切相关。功能学研究表明,敲低ACOX1能够促进CRC细胞增殖并加速小鼠模型中结直肠肿瘤的发生;而ACOX1过表达则抑制了CRC患者来源异种移植肿瘤的生长。进一步机制研究显示,磷酸酶DUSP14能够通过去磷酸化ACOX1的丝氨酸26位点,促进其多泛素化并加速蛋白酶体降解,进而导致ACOX1底物棕榈酸(PA)的积累。PA的积累促使β-catenin在半胱氨酸466位点发生棕榈酰化,抑制了CK1和GSK3介导的β-catenin磷酸化及E3泛素连接酶β-Trcp介导的降解。稳定的β-catenin反过来抑制ACOX1的转录,并通过上调β-catenin的典型靶基因c-Myc,间接激活DUSP14的转录。最后,我们的临床样本分析证实了DUSP14-ACOX1-PA-β-catenin轴在CRC中的失调。综上所述,ACOX1被确定为一种肿瘤抑制因子,其下调会增加PA介导的β-catenin棕榈酰化和稳定,从而激活β-catenin信号通路,促进CRC的进展。更为重要的是,2-BP(一种泛棕榈酰转移酶抑制剂)通过靶向β-catenin的棕榈酰化,可以有效抑制依赖β-catenin的肿瘤生长,而小分子Nu-7441则通过抑制DUSP14-ACOX1-β-catenin信号轴,显著抑制CRC细胞的增殖。我们的研究揭示了ACOX1去磷酸化引起的PA重编程在激活β-catenin信号通路和促进CRC进展中的关键作用,且通过靶向DUSP14、β-catenin棕榈酰化或抑制ACOX1去磷酸化,可能为CRC的治疗提供新的潜在策略。该研究发表在国际著名期刊Cell Discovery上。在本项目资助下,作为第一作者或通讯作者,共发表了3篇标注本基金(第一标注)支持的SCI研究论文。总体而言,项目的各项预定目标已顺利完成。
DHODH的酶活和非酶活依赖机制在Myc驱动的肿瘤发生中的作用研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2024
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负责人:张强
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依托单位:
ETV7在mTOR复合体3促进慢性移植肾内皮细胞功能障碍中的作用及机制研究
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批准号:82200848
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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:张强
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依托单位:
ETV4通过调控中性粒细胞胞外陷阱形成促进膀胱癌淋巴转移的功能与机制研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:30万元
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批准年份:2021
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负责人:张强
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依托单位:
ETV4通过调控中性粒细胞胞外陷阱形成促进膀胱癌淋巴转移的功能与机制研究
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批准号:82103596
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2021
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负责人:张强
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依托单位:
变化环境下珠江流域地表水文过程演变及其对河流生态影响研究
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批准号:41071020
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项目类别:面上项目
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资助金额:45.0万元
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批准年份:2010
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负责人:张强
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依托单位:
国内基金
海外基金