骨架蛋白IQGAP1與AurorA-A激酶相互作用并增強(qiáng)其蛋白穩(wěn)定性.pdf

1、IQGAP1是一種進(jìn)化保守的多結(jié)構(gòu)域蛋白，它是到目前為止IQGAP(IQ-domainGTPase-activatingprotein)蛋白家族三個(gè)成員IQGAP1、IQGAP2和IQGAP3中被研究的最多也是最深入的一員，IQGAP1于1994年首次被克隆出。其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)賦予了IQGAP1多種功能，從而使其成為細(xì)胞黏附、細(xì)胞遷移、細(xì)胞外信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及細(xì)胞分裂等多種功能活動(dòng)的重要調(diào)控分子。研究發(fā)現(xiàn)，許多人類組織中都能檢測(cè)到骨架蛋白IQG

2、AP1的表達(dá)。在細(xì)胞中，IQGAP1能通過與多種細(xì)胞信號(hào)通路中重要蛋白分子相互作用，這些相互作用使得IQGAP1能夠參與調(diào)控許多細(xì)胞內(nèi)及細(xì)胞外事件。目前越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，IQGAP1在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中扮演著越來越重要的角色。因此，IQGAP1對(duì)腫瘤的研究具有十分重要的意義。
　　 本研究中，我們?cè)谀[瘤細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的可以與IQGAP1相結(jié)合的蛋白分子-Aurora-A。Aurora-A定位于人類染色體20q13，屬于絲氨酸

3、/蘇氨酸蛋白激酶家族-Aurora家族的成員之一，到目前為止該蛋白激酶家族共分為三類：Aurora-A、Aurora-B和Aurora-C.Aurora絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶家族在中心體成熟、分離，雙極紡錘體組裝，染色體分離和胞質(zhì)分裂過程中都發(fā)揮重要作用。Aurora-A作為一個(gè)重要的癌基因，其編碼的蛋白在多種人類腫瘤中都存在過表達(dá)的現(xiàn)象，如結(jié)腸癌、卵巢癌、胃癌、乳腺癌以及食管癌等。我們驗(yàn)通過體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，GST-Aurora-A融

4、合蛋白可以結(jié)合細(xì)胞內(nèi)源性IQGAP1蛋白。同時(shí)免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)在HeLa細(xì)胞中，內(nèi)源性Aurora-A與IQGAP1蛋白也可以相互作用。在乳腺癌MCF-7細(xì)胞中瞬時(shí)過表達(dá)IQGAP1可以引起Aurora-A蛋白水平的增高和激酶活性的增加。進(jìn)一步的研究還發(fā)現(xiàn)，在IQGAP1過表達(dá)的細(xì)胞中，Aurora-A蛋白的半衰期延長(zhǎng)、穩(wěn)定性增加、其與后期促進(jìn)復(fù)合體(theanaphasepromotingcomplex/cyclosome)中的各

5、個(gè)組成蛋白(APC2、CDC27和CDH1)之間的相互作用也明顯減弱。與此同時(shí)瞬時(shí)特異性敲降MCF-7細(xì)胞內(nèi)源性IQGAP1的表達(dá)可以有效的降低細(xì)胞內(nèi)Aurora-A的蛋白水平。但是通過逆轉(zhuǎn)錄PCR以及實(shí)時(shí)熒光定量PCR實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，特異性敲降細(xì)胞內(nèi)IQGAP1并不能引起Aurora-AmRNA水平的變化。這一結(jié)果提示，IQGAP1對(duì)Aurora-A的調(diào)控主要體現(xiàn)在轉(zhuǎn)錄后水平。由于過表達(dá)IQGAP1可以增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的增殖能力，因此本實(shí)驗(yàn)

6、利用Aurora-AsiRNA特異性敲降IQGAP1過表達(dá)MCF-7細(xì)胞中內(nèi)源性Aurora-A發(fā)現(xiàn)，Aurora-AsiRNA可以有效的抑制由IQGAP1過表達(dá)引起的細(xì)胞增殖。此結(jié)果提示我們，IQGAP1有可能通過影響細(xì)胞內(nèi)Aurora-A的水平和活性，參與調(diào)控腫瘤細(xì)胞的增殖。
　　 綜上所述，IQGAP1可以通過調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)Aurora-A的蛋白穩(wěn)定性及激酶活性，參與細(xì)胞增殖，從而影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展。
　　 真核細(xì)胞中

7、細(xì)胞分裂周期是一個(gè)嚴(yán)格調(diào)控、高度有序的過程，細(xì)胞的有絲分裂對(duì)腫瘤細(xì)胞的擴(kuò)增起著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用，有絲分裂的偏差會(huì)導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定，從而引發(fā)腫瘤。Aurora激酶家族又被稱作極光激酶家族，是一組調(diào)控細(xì)胞有絲分裂的絲/蘇氨酸蛋白激酶，包括三個(gè)成員：AuroraA、B、C。在低等生物（酵母）在進(jìn)化早期就獨(dú)立出來，因此它們僅有一個(gè)Aurora基因。較高等的動(dòng)物細(xì)胞由于基因復(fù)制的結(jié)果，它們有Aurora-A和Aurora-B兩個(gè)同源基因。脊椎動(dòng)物的

8、Aurora-A和Aurora-B可能來自于無脊椎動(dòng)物的Aurora-A復(fù)制后的獨(dú)立進(jìn)化。哺乳動(dòng)物Aurora-B在進(jìn)化中可能發(fā)生了重組或復(fù)制，衍生出Aurora-C。Aurora激酶三亞群在結(jié)構(gòu)上具有高度保守性，其蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)含有兩個(gè)結(jié)構(gòu)域，C末端結(jié)構(gòu)即催化區(qū)和N末端即可變區(qū)，其中人類Aurora-A和Aurora-B催化區(qū)的氨基酸序列保守性達(dá)到71％，然而它們?nèi)叩腘末端即可變區(qū)卻不相同。這種催化區(qū)結(jié)構(gòu)的保守性表明Aurora激