LKB1基因是一種重要的抑癌基因,,之前的研究證明LKB1與p53關(guān)系密切:LKB1可以激活p53靶基因p21/WAF1,近期來(lái)自美國(guó)賓州Wistar研究所(Wistar Institute)基因表達(dá)與調(diào)控計(jì)劃組,以及中國(guó)湖南中南大學(xué)湘雅醫(yī)學(xué)院腫瘤研究所(Cancer Research Institute)的研究人員進(jìn)一步研究了LKB1是否是這個(gè)過(guò)程中的關(guān)鍵因子,。這一研究成果公布在《Cancer Research》雜志上,。
研究報(bào)告的第一作者是來(lái)自湘雅醫(yī)學(xué)院腫瘤研究所的曾平遙(Ping-Yao Zeng,音譯)博士,。
LKB1基因是一種保守的腫瘤抑制基因,其編碼產(chǎn)物為一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,。LKB1的功能主要是使細(xì)胞周期阻滯在G1期,、促進(jìn)細(xì)胞凋亡和調(diào)節(jié)胚胎血管形成等,。LKB1基因的胚系突變是Peutz-Jeghers綜合征的主要致病因素,在散發(fā)腫瘤中也發(fā)現(xiàn)有LKB1基因突變,,其中以肺腺癌和子宮頸粘液微偏癌突變率較高,分別達(dá)30%和55%左右。
之前的研究證明LKB1可以激活p53靶基因p21/WAF1,但是LKB1是否在這個(gè)基因啟動(dòng)過(guò)程中直接起作用至今尚不清楚,。在這篇研究中,,研究人員發(fā)現(xiàn)與之前的結(jié)論一致,LKB1確實(shí)可以穩(wěn)定體內(nèi)p53,,與p21/WAF1激活過(guò)程密切相關(guān),。LKB1可以在細(xì)胞核內(nèi)與p53物理性交聯(lián),直接或者間接的使p53 Ser15和Ser392磷酸化,,而且研究人員也發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)p53殘基對(duì)于LKB1依賴性細(xì)胞周期G1期停留是必需的,。進(jìn)一步染色質(zhì)免疫共沉分析(Chromatin immunoprecipitation)表明LKB1直接加入了p21/WAF1啟動(dòng)過(guò)程,以及其它p53的激活啟動(dòng),,最后研究結(jié)果也表明將LKB1基因融合到缺陷型p53(激活位點(diǎn)被敲除)可以提高p21/WAF1的激活,。這些結(jié)果都說(shuō)明LKB1確實(shí)是在p21/WAF1基因激活過(guò)程中扮演著直接作用。
附:中南大學(xué)湘雅腫瘤研究所自1989年建所,。1994,,2000年先后獲批建立衛(wèi)生部癌變原理和教育部癌變與侵襲原理兩個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,,所在學(xué)科為國(guó)家病理生理學(xué)重點(diǎn)學(xué)科、博士后流動(dòng)站,,國(guó)家第四批長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授崗位,。
2003年新獲國(guó)家973項(xiàng)目1項(xiàng),國(guó)家十五科技攻關(guān)項(xiàng)目1項(xiàng),,國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng),,面上項(xiàng)目9項(xiàng),教育部重點(diǎn)課題1項(xiàng),,湖南省自然科學(xué)基金2項(xiàng),,湖南省科技廳攻關(guān)課題1項(xiàng),湖南省衛(wèi)生廳重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng),,湖南省高校青年骨干教師資助計(jì)劃1項(xiàng),,科研經(jīng)費(fèi)共計(jì)522萬(wàn)元。
研究方向:
1.鼻咽癌病因發(fā)病分子機(jī)制研究
以分子,、細(xì)胞,、整體三個(gè)不同層次的有機(jī)結(jié)合以及研究癌變過(guò)程基因網(wǎng)絡(luò)調(diào)控為特色,研究鼻咽癌相關(guān)基因動(dòng)物模型,、EB病毒與宿主關(guān)鍵基因的相互作用以及化學(xué)致癌物代謝酶基因多態(tài)性與鼻咽癌遺傳易感性的關(guān)系,。
2.鼻咽癌發(fā)病相關(guān)基因的克隆及其功能研究
以“疾病基因組學(xué)”的新概念、新研究策略為特色,,采用表型克隆,,定位候選克隆策略和生物信息學(xué)方法,分離克隆鼻咽癌相關(guān)基因,,研究基因結(jié)構(gòu)和表達(dá)調(diào)節(jié)異常在鼻咽癌發(fā)生發(fā)展中的作用,。
3.腫瘤蛋白質(zhì)組學(xué)研究
以蛋白質(zhì)組學(xué)的新概念、新技術(shù)研究策略為特色,,建立鼻咽癌和肺癌等惡性腫瘤的蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù),,并從差異蛋白質(zhì)組研究角度分析鼻咽癌或肺癌的相關(guān)或特異蛋白質(zhì)(群)及其結(jié)構(gòu)和功能,為鼻咽癌或肺癌的分子機(jī)理研究和診斷治療提供科學(xué)依據(jù),。
4.基因工程抗體及腫瘤免疫治療研究
以基因工程和蛋白質(zhì)工程技術(shù)進(jìn)行惡性腫瘤特別是鼻咽癌和大腸癌的基因工程抗體,、基因工程疫苗以及免疫基因治療研究,探索惡性腫瘤的免疫診斷,、免疫治療的新方法和機(jī)理,。
5.?dāng)⊙Y休克及心肌缺血的分子機(jī)制研究
研究?jī)?nèi)毒素休克基因表達(dá)譜的改變及內(nèi)毒素激活單核-巨噬細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑;以熱休克蛋白基因調(diào)控及其分子伴娘功能為重點(diǎn),,探討心血管細(xì)胞抗缺血缺氧操作的內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制,。
6.肺臟分子病理研究
以肺纖維化發(fā)病機(jī)制與臨床病理生物學(xué)行為為研究?jī)?nèi)容,重點(diǎn)從分子、細(xì)胞和整體細(xì)胞模型不同層次研究細(xì)胞外基質(zhì)生成機(jī)制,,探索肺纖維化治療的新策略,。
7.肝臟分子病理研究
以肝炎病毒致肝癌的分子機(jī)制為主要研究?jī)?nèi)容,從分子,、細(xì)胞和整體動(dòng)物模型等不同層次研究肝炎病毒的致癌機(jī)制,,為探尋肝癌防治的新策略提供理論依據(jù)。
8.胃腸腫瘤病理
重點(diǎn)研究胃腸癌的病因發(fā)病機(jī)制及其基因譜的改變,。從臨床病理,、整體動(dòng)物模型、組織,、細(xì)胞和分子等不同方面或?qū)哟芜M(jìn)行研究,,并探討免疫或基因診斷和治療的新方法。
部分英文原文:
LKB1 Is Recruited to the p21/WAF1 Promoter by p53 to Mediate Transcriptional Activation
The tumor suppressor LKB1 is an evolutionarily conserved serine/threonine kinase. In humans, LKB1 can be inactivated either by germ-line mutations resulting in Peutz-Jeghers syndrome or by somatic mutations causing predisposition to multiple sporadic cancers. LKB1 has wide-ranging functions involved in tumor suppression and cell homeostasis, including establishing cell polarity, setting energy metabolic balance (via phosphorylation of AMP-dependent kinase), regulating the cell cycle, and promoting apoptosis. LKB1 function was previously linked to the tumor suppressor p53 and shown to activate the p53 target gene p21/WAF1. In this study, we further investigated LKB1 activation of the p21/WAF1 gene and addressed whether LKB1 is directly involved at the gene promoter. We find that, consistent with previous studies, LKB1 stabilizes p53 in vivo, correlating with activation of p21/WAF1. We show that LKB1 physically associates with p53 in the nucleus and directly or indirectly phosphorylates p53 Ser15 (previously shown to be phosphorylated by AMP-dependent kinase) and p53 Ser392. Further, these two p53 residues are required for LKB1-dependent cell cycle G1 arrest. Chromatin immunoprecipitation analyses show that LKB1 is recruited directly to the p21/WAF1 promoter, as well as to other p53 activated promoters, in a p53-dependent fashion. Finally, a genetic fusion of LKB1 to defective p53, deleted for its activation domains, promotes activation of p21/WAF1. These results indicate that LKB1 has a direct role in activation of p21/WAF1 gene.