核孤兒受體TR3的磷酸化和異構化修飾以及對Wnt信號通路的調控.pdf

1、第一章、核孤兒受體TR3概述
　　 TR3(又被稱為NGFI-B、Nur77)是一種核受體,屬于類固醇/甲狀腺/視黃酸受體家族成員。由于目前尚未發(fā)現TR3特異性配體,因此被稱為核孤兒受體。TR3是一種立早基因,可以被許多生長因子或凋亡因子迅速誘導表達,其轉錄后水平的修飾則影響著TR3功能的發(fā)揮。作為轉錄因子,TR3通過與其應答元件NBRE或NurRE的結合,調控著許多基因的轉錄,從而參與對細胞增殖、凋亡、新陳代謝以及炎癥反應等方

2、面的調控。另一方面,TR3的亞細胞定位也影響著生物學功能的發(fā)揮。當TR3從細胞核轉運到細胞漿并定位于線粒體后,將使Bcl-2由凋亡抑制蛋白轉變?yōu)榈蛲稣T導蛋白,并最終誘導細胞凋亡。此外,TR3還可以作為調控蛋白,通過與其他蛋白的相互作用來影響它們生物學功能的發(fā)揮?？傊?TR3在體內經過復雜的調控網絡,以不同的作用方式發(fā)揮著各種各樣的生物學功能。
　　 第二章、Akt磷酸化TR3抑制其線粒體定位
　　 Akt通過對底物蛋白的

3、磷酸化修飾影響底物的功能,并因此調控細胞的新陳代謝、凋亡、增殖等。但是,Akt究竟如何促進細胞存活,抑制細胞凋亡的機理尚未被詳盡地闡明。TR3通過對其下游基因表達的調控,參與了對細胞增殖和細胞凋亡的調控。我們實驗室早期的研究已經證明,在胃癌細胞中,TR3可以通過由細胞核轉運到細胞漿并定位于線粒體而促進細胞凋亡。在本章節(jié)研究中我們發(fā)現,Akt通過與TR3 N端的結合可以磷酸化其N端。在胃癌細胞BGC823中過表達Akt顯著地抑制TR3的線

4、粒體定位和由此引發(fā)的腫瘤細胞凋亡,而顯性負作用的Akt突變體則喪失這種能力。進一步研究表明,Akt對TR3 N端的磷酸化阻斷了TR3與Bcl-2的結合,而該結合是TR3定位于線粒體先決條件。用Akt的激活劑胰島素處理細胞則以P13K活性依賴的方式顯著削弱了TPA誘導的細胞凋亡。因此,本文的研究闡明了一種Akt抑制細胞凋亡的新途徑:Akt通過對核受體TR3的磷酸化修飾,調控TR3的核漿定位,從而阻斷TR3誘導的腫瘤細胞凋亡。
　　

5、 第三章、Pin1異構化TR3在細胞生長和凋亡的雙重功能
　　 Pin1是一種蛋白脯氨酰順反式異構酶,通過對磷酸化底物上的pSer/Thr-Pro異構化修飾,參與了細胞信號轉導過程中的各種調控。TR3在不同形式的轉錄后修飾下,既能促進細胞增殖,又能誘導細胞凋亡。在本章節(jié)研究中我們發(fā)現,TR3是Pin1的新底物。TR3分子上至少有3個位點可以與Pin1結合,分別是Ser95-Pro、Ser140-Pro和Ser431-Pro。Pi

6、n1與三個不同位點的結合可以調控TR3不同的功能:與Ser95-Pro的結合提高了TR3的蛋白穩(wěn)定性,與Set431-Pro的結合則提高了TR3的轉錄激活活性并影響TR3的核漿定位。我們還發(fā)現,cyclin D2作為一個TR3新的下游基因,其表達水平直接受TR3的調控。Pin1通過對TR3的調控表現出雙重功能。一方面,在生長因子刺激下,Pin1通過促進TR3與cyclin D2啟動子的結合,增強了TR3募集轉錄輔激活因子p300的能力,

7、從而提高cyclin D2的表達,促進細胞增殖;而另一方面,在凋亡誘導劑TPA的刺激下,Pinl增強了TR3的出核轉運和線粒體定位,從而促進TR3介導的細胞凋亡。裸鼠移植瘤實驗進一步證實了Pin1可以通過TR3影響移植瘤的生長。因此,本文的研究闡明了Pin1通過對TR3的異構化修飾,調控細胞增殖和細胞凋亡兩個截然不同的生物學功能。
　　 第四章、TR3負調控Wnt信號通路的分子機理
　　 Wnt信號通路是機體中至關重要的

8、信號轉導通路,它直接影響著機體的發(fā)育、生長以及腫瘤發(fā)生等過程。當Wnt配體與細胞表面受體結合后,通過一系列的蛋白相互調控,抑制β-Catenin的磷酸化和泛素化降解,使β-Catenin由細胞漿轉運到細胞核,并與TCF/LEF結合,從而激活Wnt信號。我們實驗室的前期研究已經發(fā)現,TR3可以作為轉錄阻遏蛋白通過抑制轉錄輔激活因子的活性來抑制相關基因的轉錄。在本章節(jié)中,我們發(fā)現TR3可以顯著地抑制Wnt信號活性,無論是生理上的由Wnt配體

9、激活的Wnt信號活性、還是病理上的由無法被降解的β-Catenin突變體激活的Wnt信號活性、或者是結腸癌細胞中持續(xù)激活的Wnt信號活性均可以被TR3抑制。雖然TR3既不影響細胞中β-Catenin的mRNA和蛋白的表達水平,也不影響β-Catenin的核漿定位,但TR3與β-Catenin的結合卻阻斷了β-Catenin與DNA的結合,由此抑制Wnt下游基因c-myc和eyclin D1的蛋白表達。Wnt信號的負調控因子Axin和GS