收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

O-GlcNAc糖基化修饰在肿瘤发生与转移过程中的作用及其机制研究

宓文义  
【摘要】:1984年,Torres和Hart发现细胞质和细胞核中蛋白质的丝氨酸和苏氨酸上存在O连接的N-乙酰葡萄糖胺(O-linked N-acetylglucosamine,O-GlcNAc)单糖修饰。O-GlcNAc修饰基团添加和移除分别由糖基转移酶(O-GlcNAc transferase,OGT;EC 2.4.1.94;GI:6006036)和糖苷酶(O-GlcNAcase,OGA;EC 3.2.1.52;GI:13646137)完成。到目前为止,已发现超过1000种蛋白质被O-GlcNAc糖基化修饰,O-GlcNAc修饰影响蛋白质相互作用、细胞定位、蛋白降解并参与各种生物学功能的调节。O-GlcNAc修饰在II型糖尿病、神经性退行性疾病和心脑血管疾病中的作用都已给予了广泛而深入的研究,本论文对O-GlcNAc修饰在肿瘤发生与发展过程中作用及其机理的研究,填补了该领域研究空白。以人类最普遍的乳腺癌和肺癌为例,本论文系统研究了O-GlcNAc糖基化修饰对癌症发生与转移的作用及其机制。 首先,对31例病人乳腺癌及其匹配的癌旁组织用O-GlcNAc抗体进行免疫染色,结果显示乳腺癌的细胞核及细胞质中O-GlcNAc修饰水平都显著高于其对应的癌旁组织。同时,对31例病人肺癌及其匹配的癌旁组织进行免疫染色,结果显示肺癌的细胞核及细胞质中O-GlcNAc修饰水平都显著高于其对应的癌旁组织。上述结果表明O-GlcNAc修饰水平与肿瘤发生有正相关性,暗示O-GlcNAc修饰可能在肿瘤的发生与转移过程中发挥重要作用。 其次,对O-GlcNAc修饰在肿瘤发生和转移过程中发挥的作用进行研究。以人和小鼠的代表性乳腺癌和肺癌细胞株为研究对象,利用慢病毒载体通过RNAi技术构建了O-GlcNAc修饰降低的稳定细胞株;用OGA特异性抑制剂PUGNAc处理得到O-GlcNAc修饰增加的细胞模型。在体外,采用上述细胞模型进行了O-GlcNAc修饰对肿瘤细胞生物行为学的研究:O-GlcNAc修饰对乳腺癌和肺癌细胞的增殖无明显影响但显著增强了肿瘤细胞克隆形成能力;O-GlcNAc修饰抑制肿瘤细胞之间黏附,使肿瘤细胞更容易分散;O-GlcNAc修饰显著促进肿瘤细胞在Transwell小室中的迁移能力。在体内,利用小鼠乳腺癌转移模型研究了O-GlcNAc修饰对肿瘤发生与肺转移能力的影响,结果显示O-GlcNAc修饰对小鼠乳腺癌原位瘤的生长没有影响,但显著促进了肺部转移结节数,促进了乳腺癌的肺转移能力。通过体外体内实验同时证明,O-GlcNAc修饰对肿瘤的发生与转移有重要促进作用。 再次,为了阐明O-GlcNAc修饰促进肿瘤发生和转移的分子机制,我们对影响肿瘤发生与转移的经典信号通路进行检测,发现O-GlcNAc修饰抑制了细胞黏附因子E-cadherin的表达。E-cadherin是胚胎发生与发育过程中的关键调控因子,尤其在肿瘤的发生和转移过程中也发挥重要作用。通过RNAi技术,沉默肿瘤细胞中E-cadherin表达,促进了肿瘤细胞体外迁移能力;在此基础上,通过OGT和E-cadherin双干扰技术和OGA抑制剂处理两种手段同时证明了E-cadherin介导了O-GlcNAc修饰对肿瘤细胞体外迁移能力的促进作用;在体内,利用小鼠模型同样证实了E-cadherin介导O-GlcNAc修饰对小鼠肺转移能力的促进作用。因此,体内体外实验同时证明E-cadherin表达抑制是O-GlcNAc修饰促进肿瘤发生和转移的重要机制。 最后,我们又进一步探究了O-GlcNAc修饰抑制E-cadherin表达的机理。定量PCR技术检测发现O-GlcNA修饰c对E-cadherin的mRNA水平几乎没有影响;半衰期实验证实O-GlcNAc修饰加速了E-cadherin蛋白的降解,因此,O-GlcNAc修饰降低E-cadherin表达是通过促进E-cadherin降解实现的。我们对E-cadherin进行了O-GlcNAc修饰检测,结果表明E-cadherin没有O-GlcNAc修饰,并且改变细胞中O-GlcNAc修饰水平对E-cadherin的丝氨酸和酪氨酸磷酸化都没有影响。因此,并不是O-GlcNAc修饰对E-cadherin的直接修饰促进其降解。在免疫共沉淀实验中发现O-GlcNAc修饰抑制了E-cadherin和p120相互作用,并且前人研究已证明p120蛋白具有稳定E-cadherin的作用,所以我们对p120蛋白进行了O-GlcNAc修饰的检测,并首次证明P120蛋白具有O-GlcNAc修饰,所以推测p120的O-GlcNAc修饰抑制了其与E-cadherin的结合,从而促进E-cadherin的降解。 综上所述,本论文以乳腺癌和肺癌为研究对象,在国际上首次证明O-GlcNAc修饰促进肿瘤发生和转移,并阐明了其分子机制;通过对病人乳腺癌和肺癌组织检测,证明肿瘤发生和转移过程中O-GlcNAc修饰增加。该研究为确立O-GlcNAc修饰作为肿瘤诊断和治疗的新靶点提供了科学依据,还将为阐明肿瘤的发病机制提供新的重要信息。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 裴轶劲;吴小兰;毛方圆;陈婉燕;刘俊康;;N-乙酰氨基葡萄糖对应激小鼠巨噬细胞吞噬功能的调节作用[J];第三军医大学学报;2009年19期
2 ;[J];;年期
3 ;[J];;年期
4 ;[J];;年期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
11 ;[J];;年期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 郑康;景亮;;O-GlcNAc修饰与磷酸化修饰的交叉作用及其对血管反应性的影响[A];第十五次长江流域麻醉学学术年会暨2010年中南六省麻醉学学术年会暨2010年湖北省麻醉学学术年会论文集[C];2010年
2 ;Investigation of Efficient Constructing Gal(1-3)[NeuAc(2-6)]GlcNAc(2-6)Man[A];2011年全国药物化学学术会议——药物的源头创新论文摘要集[C];2011年
3 韦亚东;张国政;牛淼淼;;改造昆虫杆状病毒表达系统N-糖基化修饰途径表达人源化糖蛋白[A];中国蚕学会第六届青年学术研讨会论文集(3)[C];2009年
4 龚俊松;景亮;;谷氨酰胺——热休克反应诱导剂[A];第十五次长江流域麻醉学学术年会暨2010年中南六省麻醉学学术年会暨2010年湖北省麻醉学学术年会论文集[C];2010年
5 Neil Shaw;;Structural Basis and Catalytic Mechanism for the Dual Functional Endo-b-N-Acetylglucosaminidase A[A];第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集[C];2009年
6 肖军;邢立静;徐云远;种康;;小麦凝集素VER2参与植物春化响应的分子及表观遗传机制[A];中国植物学会植物细胞生物学2010年学术年会论文摘要汇编[C];2010年
7 王长振;杨俊涛;周宇;丛建波;先宏;郭林超;唐丽;吴可;;LSECtin CRD结构域的运行性研究[A];第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集[C];2009年
8 王佳佳;李铁海;郭利娜;刘永辉;杨猛;王鹏;赵炜;;设计与合成OGA抑制剂——PUGNAc类似物[A];2011年全国药物化学学术会议——药物的源头创新论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 施建华;O-GlcNAc糖基化在神经疾病中的作用[D];苏州大学;2012年
2 宓文义;O-GlcNAc糖基化修饰在肿瘤发生与转移过程中的作用及其机制研究[D];中国海洋大学;2011年
3 房俊强;大肠杆菌K12 GlcNAc-1-P尿苷转移酶的研究[D];山东大学;2009年
4 马晓峰;OGT供体底物识别机制及其自身O-GlcNAc糖基化修饰功能的研究[D];南开大学;2013年
5 关婉怡;N-乙酰氨基葡萄糖/半乳糖核苷酸及类似物的酶法合成与应用研究[D];山东大学;2011年
6 李楠;水牛早期胚胎发育蛋白质糖基化机理及转基因克隆的研究[D];广西大学;2013年
7 刘凤翊;亚洲玉米螟OfHex2的生化性质与生理功能[D];大连理工大学;2013年
8 李磊;细菌多糖和糖蛋白生物合成途径及相关酶类研究[D];山东大学;2010年
9 王小强;人肝癌细胞系HepG2和正常人肝细胞系L02细胞周期糖蛋白糖谱的研究[D];西北大学;2013年
10 秦棪楠;乙肝、肝纤维化/肝硬化及肝癌发展过程中蛋白质糖基化变化的研究[D];西北大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 颜金科;GlcNAc-BC共聚物的生物合成及其机理探究[D];海南大学;2012年
2 丛琦;蛋白质O-GlcNAc修饰研究的方法探讨[D];中国海洋大学;2012年
3 邓瑞萍;基于人蛋白质组芯片的新O-GlcNAc糖基转移酶相互作用蛋白及底物发现研究[D];上海交通大学;2013年
4 樊琼;O-GlcNAc修饰在结肠癌形成和迁移过程中的作用[D];中国海洋大学;2011年
5 朱清梅;含N-乙酰葡萄糖胺的细菌纤维素共聚物的生物合成[D];海南大学;2010年
6 国营;N-糖链新受体的开发及其应用[D];延边大学;2010年
7 汪素芳;新型N-糖链受体的合成及其应用[D];延边大学;2011年
8 詹泰岚;一个粘脂贮积症Ⅲ型家系的分子遗传学研究[D];华中科技大学;2009年
9 霍亚敏;亚洲玉米螟β-N-乙酰己糖胺酶FDL的克隆表达与生化性质表征[D];大连理工大学;2013年
10 陈建平;β-1,4-半乳糖基转移酶-Ⅰ在大鼠中枢神经系统炎症反应中的表达及意义[D];南通大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978