细胞核FAK对胃癌细胞增殖、迁移及侵袭的调控作用机制

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31860309
  • 项目类别：
    地区科学基金项目
  • 资助金额：
    37.0万
  • 负责人：
    郝慧芳
  • 依托单位：
    内蒙古大学
  • 学科分类：
    C0602.基因表达及非编码序列调控
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Gastric cancer is one of the most common malignant tumors in China. The dysfunction of multiple signaling pathways contribute to the occurrence and progression of gastric cancer. Focal adhesion kinase (FAK)is a non-receptor and non-membrane protein tyrosine kinase (PTK),which always over-expressed in various types of cancer and its over-expression is highly correlated with tumor differentiation, invasion and lymph node metastasis. FAK is shuttled between cytoplasm and nucleus with its nuclear localization sequence and nuclear export signal. The cytosolic FAK is activated by various extracellular signals to promote cancer cell proliferation, migration, invasion and inflammatory cytokines production, While the regulation mechanisms of nuclear FAK remain unknown. Therefore, we propose that nuclear FAK regulate expression of certain genes by interacting with transcription factors of certain genes and these genes expression products further to promote the gastric cancer cell proliferation, migration, invasion and inflammatory factors secretion.In this study, we plan to use the gastric cancer cell MKN45 and FAK gene knock-out cells as study materials. Based on the results of differentially expressed genes and relevant transcription factors with transcriptome sequencing, We plan to adopt the MTT assay, migration assay, invasion assay, RCR-based site-directed mutagenesis, cell transfection, qPCR, ELISA, Co-IP, ChIP-seq, mass spectral analysis and Western blot techniques to explore the roles and regulation mechanisms of nuclear FAK in regulation of certain genes expression. This study will promote to further elucidate the pathogenesis of gastric cancer and propose the effective cancer therapies.
胃癌是常见的恶性肿瘤，严重威胁国人的生命健康，其发病机制涉及多个信号通路的异常。FAK是酪氨酸激酶，在胃癌和其它多种癌组织中都过表达。FAK分子通过核定位和核输出序列穿梭于细胞质和细胞核中发挥作用。细胞质FAK接受细胞外信号促进细胞增殖、迁移、侵袭及肿瘤炎性微环境的形成，细胞核FAK的作用机制尚不清楚。我们提出胃癌细胞中细胞核FAK通过和转录因子相互作用而调控特定基因的表达最终促进细胞增殖、迁移、侵袭及炎性微环境的形成。基于胃癌细胞和FAK基因敲除细胞转录组测序差异表达基因检测和转录因子预测的结果，本课题拟采用胃癌细胞、FAK基因敲除细胞为材料，细胞增殖、迁移及侵袭实验、Co-IP、质谱、ChIP-seq、PCR定点突变、qPCR、ELISA、Western blot等手段，阐明胃癌细胞中细胞核FAK调控特定基因表达的作用及机制。本研究将为阐明胃癌发病机制及有效治疗提供理论基础和技术手段。

结项摘要

胃癌是常见的恶性肿瘤，严重威胁国人的生命健康，其发病机制涉及多个信号通路的异常。FAK是酪氨酸激酶，在胃癌和其它多种癌组织中都过表达。FAK分子通过核定位（NLS）和核输出序列（NES）穿梭于细胞质和细胞核中发挥作用。本研究聚焦于细胞核FAK对胃癌细胞增殖和迁移的调控作用及机制，研究内容：（1）临床胃癌组织中FAK的表达。（2）FAK在胃癌细胞中的核定位；（3）分别构建FAK和FAK核定位序列突变慢病毒表达载体及功能验证。（4）细胞核FAK对胃癌细胞增殖、克隆形成、迁移及炎症因子表达的调控作用。（5）细胞核FAK对胃癌腹膜转移的影响。（6）FAK重新表达细胞和FAK核定位突变表达细胞转录组测序分析及验证。（7）细胞核 FAK相互作用的蛋白质谱检测。（8）转录组和蛋白质谱结果关联分析及验证。（9）细胞核FAK和转录因子YY1的相互作用。主要结果：（1）FAK在胃癌组织细胞中过度表达，其表达水平对预后有不利的影响。FAK在MKN45，NUGC3和NCIN87三种胃癌细胞的细胞质和细胞核中均有表达。（2）成功构建FAK慢病毒表达载体和FAK核定位突变慢病毒表达载体。（3）细胞核FAK入核受阻会抑制胃癌细胞的增殖、克隆形成、迁移及炎症因子IL-6与IL-8的表达。（4）细胞核FAK入核受阻会抑制小鼠腹膜转移模型中肿瘤的体积、数量和重量。（5）转录组测序结果表明，细胞核FAK入核受限制的细胞组中共有160个基因表达发生显著性变化。（6）细胞核FAK调控FGF10和IL-8的表达。（7）FGF10和IL-8促进胃癌细胞的增殖和迁移。（8）细胞核FAK质谱分析与预测的FGF10和IL-8的转录因子取交集得到转录因子YY1，分子对接软件也预测到FAK与YY1分子的相互作用。综上所述，FAK在三种胃癌细胞的细胞质和细胞核中均有表达；FAK核定位突变显著降低了胃癌细胞的增殖、迁移、克隆形成以及炎性因子的表达；FAK核定位突变也降低了胃癌腹膜转移模型中肿瘤的腹膜播散程度；细胞核FAK调控胃癌细胞FGF10和IL-8的表达；重组FGF10和IL-8促进胃癌细胞的增殖和迁移。细胞核FAK可能通过和转录因子YY1相互作用进而调控FGF10和IL-8的表达最终促进胃癌细胞的增殖和迁移。细胞核FAK在胃癌细胞中的调控作用及机制研究将为阐明胃癌的发病机制及提出有效治疗方法提供理论基础和技术手段。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
CD36在炎症反应和脂质代谢中的作用
  • DOI：
    10.13376/j.cbls/2019147
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    生命科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨晓茹;陈宇浩;郝慧芳
  • 通讯作者：
    郝慧芳
Pathogenic effects of inhibition of mTORC1/STAT3 axis facilitates Staphylococcus aureus-induced pyroptosis in human macrophages.
抑制 mTORC1/STAT3 轴的致病作用促进金黄色葡萄球菌诱导的人巨噬细胞焦亡
  • DOI：
    10.1186/s12964-020-00677-9
  • 发表时间：
    2020-11-30
  • 期刊：
    Cell communication and signaling : CCS
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yao R;Chen Y;Hao H;Guo Z;Cheng X;Ma Y;Ji Q;Yang X;Wang Y;Li X;Wang Z
  • 通讯作者：
    Wang Z
不同亚细胞定位的黏着斑激酶对肿瘤的调控机制
  • DOI：
    10.13376/j.cbls/2020001
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    生命科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    季 嫱;马玉泽;郝慧芳;王志钢
  • 通讯作者：
    王志钢
细胞焦亡研究进展
  • DOI：
    10.3969/j.issn.1000-484x.2020.02.022
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    中国免疫学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    黄清宇;杜楚江;张雨竹;曹宏伟;郝慧芳
  • 通讯作者：
    郝慧芳
The mTORC1/4EBP1/PPARγ Axis Mediates Insulin-Induced Lipogenesis by Regulating Lipogenic Gene Expression in Bovine Mammary Epithelial Cells
mTORC1/4EBP1/PPAR γ 轴通过调节牛乳腺上皮细胞中的脂肪生成基因表达来介导胰岛素诱导的脂肪生成
  • DOI：
    10.1021/acs.jafc.9b01411
  • 发表时间：
    2019-05-29
  • 期刊：
    JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY
  • 影响因子：
    6.1
  • 作者：
    Guo, Zhixin;Cheng, Xiaoou;Wang, Zhigang
  • 通讯作者：
    Wang, Zhigang

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其他文献

脂肪细胞膜免疫对动物体脂含量的调控
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  • 作者：
    郝慧芳;苗向阳
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    苗向阳
噬菌体抗体库的构建及猪脂肪细胞膜单抗的筛选
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  • 期刊：
    中国农业科学
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  • 作者：
    苗向阳;丁淑燕;朱玉良;邵建军;郝慧芳;李富强
  • 通讯作者：
    李富强
鸡B淋巴细胞cDNA T7噬菌体表达文库的构建与鉴定
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    细胞与分子免疫学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郝慧芳;郭军庆;张改平;王选年;王丽;张红;乔松林
  • 通讯作者：
    乔松林
FAK /mTOR 信号通路在肿瘤细胞中的调控作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    中国生物化学与分子生物学报
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  • 作者：
    姚睿原;贾晓阳;郝慧芳
  • 通讯作者：
    郝慧芳
温度敏感型可注射水凝胶的性质及应用研究进展
  • DOI：
    10.16437/j.cnki.1007-5038.2018.01.017
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    动物医学进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    任婷婷;卢清侠;郝慧芳;邓瑞广;张改平
  • 通讯作者：
    张改平

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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

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          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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