Cx43抑制E-cadherin降解的分子机制及治疗学意义

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81572880
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    57.0万
  • 负责人：
    余时沧
  • 依托单位：
    中国人民解放军第三军医大学
  • 学科分类：
    H1809.肿瘤复发与转移
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Downregulation of E-cadherin is the critical event for epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) of carcinoma. In our previous study, we found that connexin43 (Cx43) inhibited the lysosomal degradation of E-cadherin. However, the molecular mechanism, which contains important potential therapeutic significance, is remained unknown. According to scientific references and our preliminary results: (1) Cx43 can bind to the Hsc70, the core recognition molecule of chaperone-mediated autophagy (CMA); (2) Hsc70 can bind to E-cadherin; (3) Lysosomal degradation of E-cadherin decreased significantly after the knock-down of Hsc70; (4) the effect for stablizing E-cadherin, which caused by the Cx43 upregulation, was recovered after the co-overexpression of Hsc70, we presumed that Cx43 might competitive inhibit the binding between E-cadherin and Hsc70, and then decrease the degradation of E-cadherin through CMA process. In order to manifest this hypothesis, truncate mutation, GST pull-down, and co-immunoprecipitation assays will be used to assess the protein-protein interaction and to identify the core binding sequence. Then, cell-penetrating peptides targeting this sequence will be synthesized to inhibit the degradation of E-cadherin mediated by CMA. Metastasis of colorectal cancer will be analyzed in vitro by Transwell invasion assays as well as by xenograft in mice via inguinal fold, armpit, footpad, and tail vein injection.
阻遏上皮型-钙粘蛋白(E-cadherin)下调，是抑制上皮间质转化(EMT)进而减少上皮源恶性肿瘤细胞侵袭转移的努力方向。前期研究发现，间隙连接蛋白43(Cx43)能够抑制E-cadherin通过溶酶体降解(Stem Cells 2012；发明专利Z.L.201010508063.X)进而减少肿瘤细胞侵袭，但具体机制不明。探讨相关分子机制，具有重要的治疗学意义。根据文献和预实验，我们推测：Cx43通过竞争性抑制Hsc70对E-cadherin的结合，阻止Hsc70介导的分子伴侣自噬(CMA)对E-cadherin的降解。本研究拟以结直肠癌为研究模型，证实上述科学假说，并在明确E-cadherin/Hsc70/Cx43结合核心序列的基础上，获得模拟Cx43竞争Hsc70与E-cadherin结合的小分子穿膜肽段，减少E-cadherin的降解，进而深入探讨其抗结直肠癌侵袭转移的治疗学意义。

结项摘要

阻遏上皮型-钙粘蛋白(E-cadherin)下调，是抑制上皮间质转化(EMT)进而减少上皮源恶性肿瘤细胞侵袭转移的努力方向。前期研究发现，间隙连接蛋白43(Cx43)能够抑制E-cadherin通过溶酶体降解进而减少肿瘤细胞侵袭，但具体机制不明。探讨相关分子机制，具有重要的治疗学意义。. 其主要研究目的是：证实Cx43通过竞争性抑制Hsc70对E-cadherin的结合，阻止Hsc70与溶酶体膜相关蛋白2（LAMP2）复合体所介导的分子伴侣自噬(CMA)在溶酶体中对E-cadherin的降解。.通过研究我们发现：. 1、E-cadherin表达水平与肿瘤细胞内溶酶体数量呈负相关,溶酶体数目多的患者预后不良。. 2、溶酶体在肿瘤细胞内呈现两种类型的分布：I型细胞邻面聚集型，II型散在分布型。I型分布为主的患者E-cad水平低且生存时间显著短于以II型分布为主的患者。. 3、溶酶体指数高的结直肠癌患者淋巴结转移发生率高，AJCC分期晚，生存时间短；并且证实该指数可作为结直肠癌患者独立的预后预测因素。. 4、LAMP2的表达与结直肠癌的AJCC分期、淋巴结及远处转移率相关，LAMP2高表达的患者预后差，并可作为结直肠癌预后不良的独立预测因素。敲低LAMP2后，溶酶体数目减少，E-cadherin蛋白水平增加，而mRNA水平无明显变化，结直肠癌细胞迁移、侵袭能力降低。. 5、EMT诱导因子作用后，E-cadherin与Hsc70存在共定位. 6、免疫共沉淀则证实，E-cadherin与CMA识别分子Hsc70之间的确存在结合。. 7、敲低Hsc70，E-cadherin的降解减少。. 8、超表达Cx43后E-cadherin溶酶体降解减少的效应可被过表达Hsc70所抑制。. 9、我们还发现，Cx43-C端可影响AKT、ERK信号通路活性

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（5）
ALDH1A3, a metabolic target for cancer diagnosis and therapy
ALDH1A3，癌症诊断和治疗的代谢靶点
  • DOI：
    10.1002/ijc.30091
  • 发表时间：
    2016-09-01
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF CANCER
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Duan, Jiang-Jie;Cai, Jiao;Yu, Shi-Cang
  • 通讯作者：
    Yu, Shi-Cang
Cx43C Terminus Directly Inhibits the Hyper-phosphorylation of Akt/ERK via Protein-Protein Interactions in Glioblastoma
Cx43C 末端通过胶质母细胞瘤中的蛋白质-蛋白质相互作用直接抑制 Akt/ERK 的过度磷酸化
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Cancer Sci
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Jing-Ya Kuang;Shi-Cang Yu;Xiu-Wu Bian
  • 通讯作者：
    Xiu-Wu Bian
Targeting different domains of gap junction protein to control malignant glioma
靶向间隙连接蛋白的不同结构域来控制恶性胶质瘤
  • DOI：
    10.1093/neuonc/nox207
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Neuro-Oncology
  • 影响因子：
    15.9
  • 作者：
    Jun Wang;Ze-yu Yang;Yu-feng Guo;Jing-Ya Kuang;Xiu-Wu Bian;Shi-Cang Yu
  • 通讯作者：
    Shi-Cang Yu
Beyond a tumor suppressor: Soluble E-cadherin promotes the progression of cancer
超越肿瘤抑制剂：可溶性 E-钙粘蛋白促进癌症进展
  • DOI：
    10.1002/ijc.29982
  • 发表时间：
    2016-06-15
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF CANCER
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Hu, Qi-Ping;Kuang, Jing-Ya;Yu, Shi-Cang
  • 通讯作者：
    Yu, Shi-Cang

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  • 通讯作者：
    余时沧
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  • 作者：
    余时沧;姜建勇;赵林涛;平轶芳;卞修武;王斌
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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