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乳腺癌,是全球女性发病率第一的乳腺上皮来源恶性肿瘤,严重危害女性身心健康。近年我国乳腺癌死亡率和发病率均不断攀升,且呈年轻化趋势。乳腺癌是一种高度异质性疾病,根据分子分型可将其分为Luminal型(雌激素受体ER和孕激素受体PR均为阳性)、HER2(人表皮生长因子受体-2)过表达型及三阴性乳腺癌(TNBC:PR,ERα,HER2表达均为阴性)。不同亚型治疗策略不同,因此找到其有效的靶向治疗药物,提高患者生存率,是所有乳腺癌研究者的共同目标。 蛋白质翻译后的泛素化修饰可被去泛素化酶(DUBs:deubiquitinating enzymes)逆转。通常,蛋白被泛素化修饰后降解,去泛素化酶(DUBs)则使蛋白去泛素化增强其稳定性,在泛素蛋白酶体调控中发挥重要作用。大量研究发现,去泛素化酶与肿瘤发生紧密联系,且能被开发为有效的肿瘤靶向治疗药物。 丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶1(mitogen-activated protein kinase phosphatase1,MKP-1)是一种络氨酸磷酸酶,主要通过直接调控丝裂原活化蛋白激酶系统(mitogen-activated protein kinase system,MAPKs)发挥功能,具双特异性磷酸酶活性。MAPKs与细胞生长、分化、增殖、凋亡及炎症等均相关。据文献报道,一方面,MKP-1在乳腺癌病程中一直处于高表达状态,促进癌细胞的增殖和存活;另一方面,MKP-1过表达是多种癌症在化疗过程中产生耐药的重要原因。MKP-1通过泛素-蛋白酶体途径降解已有报道—SCFSkp2能作为MKP-1的E3泛素连接酶促进其降解,但关于使之稳定的的去泛素化调控目前还未知。于是,我们提出科学猜想:MKP-1的去泛素化酶通过使MKP-1去泛素化稳定其表达,从而促进乳腺癌细胞的增殖、生存与化疗耐药,具有癌蛋白功能。因此,找寻MKP-1的DUBs,可使之成为一个有效的抗癌药物靶点。 首先,对去泛素化酶文库约90个去泛素化酶siRNA进行筛选,查找MKP-1的潜在去泛素化酶。经过多轮多遍筛查和验证,最后确定STAMBPL1是MKP-1的候选去泛素化酶。为进一步确定STAMBPL1可增加MKP-1的蛋白稳定性,我们在多个细胞系中转染靶向STAMBPL1不同位置的siRNA。敲低STAMBPL1后,内源MKP-1蛋白水平在不同细胞系中均显示下调,且MKP-1蛋白半衰期被明显缩短。于是我们构建了STAMBPL1去泛素化酶活突变体STAMBPL1E292A,将二者同时在细胞中过表达,STAMBPL1可明显提高MKP-1蛋白水平,而突变体则无此功能。接下来,在体内、外泛素化实验中证明了敲低STAMBPL1后,内源MKP-1的泛素化水平明显上调;过表达STAMBPL1,外源MKP-1的泛素化水平下降,且依赖于STAMBPL1的去泛素化酶活性。免疫共沉淀实验显示,在内源或外源情况下,STAMBPL1与MKP-1之间均存在相互作用。以上结果为更进一步探索STAMBPL1通过稳定MKP-1在乳腺癌中发挥作用的研究奠定了基础。 综上,我们发现MKP-1的去泛素化酶STAMBPL1,同时为研究STAMBPL1通过MKP-1在乳腺癌中发挥的功能提供了一定的依据,STAMBPL1可能成为一个新的用于乳腺癌诊断预后和治疗的分子靶标。