6月19日，國際著名雜志Nature Communications 《自然通訊》在線發(fā)表余健秀課題組最新研究成果“SUMO1 modification of PTEN regulates tumorigenesis by controlling its association with the plasma membrane”。該研究首次發(fā)現了腫瘤抑制蛋白PTEN類泛素化1（SUMO1）修飾可直接介導PTEN膜結合的重要生化現象，并據此闡釋了經典PTEN-PI3K-AKT信號通路的最新分子機制。 PTEN是一個非常重要的腫瘤抑制蛋白，能通過有效拮抗PI3K-AKT信號傳導通路阻止腫瘤的發(fā)生發(fā)展。作為脂類磷酸酶，PTEN能將細胞膜上的PIP3去磷酸化生成PIP2，進而拮抗PI3K介導的細胞生長、代謝、增殖和存活信號。因其重要的生物學特性，長久以來，PTEN一直是細胞生物學、分子生物學、腫瘤學等眾多領域的研究熱點。PTEN發(fā)揮其最主要功能（將PIP3轉換成PIP2）的條件是須先結合到細胞膜上，但生理狀況下，PTEN主要分布在細胞漿和細胞核內，只有某些細胞系在特定條件下可觀察到PTEN蛋白能轉運至細胞膜上。多年來，許多科學家在思考：胞漿內的PTEN是如何與細胞膜內側的底物PIP3發(fā)生相互作用的呢？ 余健秀研究員課題組近期解開了該謎題，并由此揭示了經典PTEN-PI3K-AKT信號通路的最新分子機制，即SUMO1化修飾可直接介導PTEN膜結合，并快速將PIP3轉換成PIP2，進而抑制PI3K-AKT信號通路及腫瘤的發(fā)生發(fā)展。在余健秀研究員的精心指導下，黃建副教授（第一作者）及助理實驗師閆潔（共同第一作者）等首次鑒定出PTEN的一種新型蛋白修飾，即類泛素化修飾（SUMOylation），可以發(fā)生在K266 and K254兩個位點上，這兩個位點均定位于PTEN的C2結構域。體內研究結果也表明，SUMO1修飾對于PTEN的腫瘤抑制功能是絕對必須的，且這種修飾直接參與了PTEN與細胞膜內側底物PIP3的相互作用。在取得上述發(fā)現的基礎上，張健研究員（共同第一作者）運用計算機模擬了SUMO1 C -末端甘氨酸羧基與PTEN K266 ε-氨基之間形成共價異肽鍵的三維結構分子模型，分析表明，SUMO1與PTEN通過形成帶正電荷的同一界面，可增強與帶負電荷磷脂膜的相互結合。 余健秀研究員于2009年9月歸國加入上海交通大學基礎醫(yī)學院，目前受聘擔任生物化學與分子細胞生物學系課題組組長。參與課題研究的還包括上海交通大學醫(yī)學院陳國強、程金科以及美國UCSD馮根生教授等。該研究項目獲國家科技部、國家自然科學基金委和上海市科委經費支持。 論文鏈接：http://www.nature.com/ncomms/journal/v3/n6/full/ncomms1919.html |
