新基因DDA1调控细胞周期蛋白Cyclin D1在肺癌发生与发展中的分子机制研究

DDA1 (DET1, DDB1 associated 1) is a new gene found by our colleagues through serological analysis of recombinant cDNA expression libraries (SEREX) technique, and first registered in GenBank database. It is speculated that DDA1 has significant functions because it shows greater sequence conservation in many species. Recent reports have shown that DDA1 is a core subunit of Cul4-E3 ubiquitin ligase and involved in ubiquition-proteasome pathway for degradation of target protein. However the function of DDA1 in tumor is uncertain. Our previously study shows that DDA1 expression level is abnormally up-regulated in lung tumor tissue compared with human normal lung tissue. In vitro and in vivo, up-regulation of DDA1 will promote cell proliferation, while suppressing DDA1 expression by RNAi will inhibit cell propagation. Our preliminary study found that the function of DDA1 is dependent on the regulation of the expression cell cycle protein Cyclin D1 and PI3K/Akt signaling pathway, whereas the mechanism of the regulation is unclear. In this project, we're focusing on analyzing how DDA1 regulates cell cycle in lung cancer and the molecular mechanism by applying RNA interference, immunofluorescence, Co-Immunoprecipitation & mass spectrometric analysis and gene deletion or mutant technique, hoping that this project could help us lay a theoretical foundation for further understanding the biological function of DDA1 and the function of DDA1 in lung cancer initiation, development and prognosis.

DDA1（DET1, DDB1 associated 1）基因是本实验室筛选重组人cDNA表达文库得到的新基因，并最早在GenBank注册，它从低等到高等生物中序列高度保守，推测可能在进化中有重要功能，文献报导DDA1是构成Cul4-E3泛素连接酶的核心亚基并参与泛素蛋白酶体降解，但它在肿瘤中的作用不清楚。我们研究发现与正常人肺组织相比，DDA1在肺癌组织中异常高表达，体内外实验发现上调DDA1的表达能够促进人肺癌细胞增殖，而抑制DDA1表达可以显著抑制细胞增殖，初步研究发现这种作用主要依赖于调控细胞周期蛋白CyclinD1表达及它上游PI3K/Akt信号通路,但详细的调控机制不清楚。因此，本课题将综合利用RNA干扰、细胞免疫荧光、CoIP-质谱鉴定、基因缺失或突变等技术，阐明DDA1调控肺癌细胞周期及增殖的分子机制，为深入研究DDA1基因功能及在肺癌发生、发展及预后中的作用奠定基础。

经过课题组成员4年的研究，我们已经完成了该课题的研究目标和任务，通过对新基因DDA1调控肺癌细胞周期的作用及分子机制进行深入研究，获得了原创性的研究成果，该课题的主要研究结果已经发表在SCI期刊Journal of cellular and molecular medicine上，该论文标注的第一且唯一的基金号是该课题编号(81472195)。依托该课题，共培养了3名博士研究生，2名硕士研究生和1名博士后。.在该课题资金的资助下，我们利用多种先进的体内外研究手段，报道了DDA1调控细胞周期相关蛋白，影响肺癌细胞增殖的分子机制。通过血清学技术筛选人重组cDNA表达文库得到了新基因DDA1，且序列具有高度保守性。经表达谱研究，发现与正常肺上皮细胞相比，多株人肺癌细胞中的DDA1基因表达明显上调。此外，与正常组织对比，人肺癌肿瘤组织中DDA1蛋白的表达水平增高，且DDA1蛋白表达水平与患者的总体生存率呈负相关。因此，DDA1蛋白的表达水平可以作为一个肺癌患者不良预后的候选标志物。体外研究结果发现，上调DDA1基因的表达可以增强肺癌细胞的增殖能力，它可以通过对细胞周期相关蛋白Cyclin D、cyclin E、cyclin B、p53等调控，促进肿瘤细胞快速进入S期和G2/M期。动物体内研究发现， 干扰抑制DDA1的表达水平后，人肺癌细胞皮下移植瘤的生长能力受到明显抑制。以上研究表明DDA1可能是一个新的重要的癌基因，也可能成为肺癌预后的潜在标志物。

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