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

1、IQGAP1是一種進化保守的多結(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。其獨特的分子結(jié)構(gòu)賦予了IQGAP1多種功能，從而使其成為細胞黏附、細胞遷移、細胞外信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及細胞分裂等多種功能活動的重要調(diào)控分子。研究發(fā)現(xiàn)，許多人類組織中都能檢測到骨架蛋白IQG

2、AP1的表達。在細胞中，IQGAP1能通過與多種細胞信號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)控許多細胞內(nèi)及細胞外事件。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對腫瘤的研究具有十分重要的意義。
　　 本研究中，我們在腫瘤細胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一個新的可以與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。我們驗通過體外實驗研究發(fā)現(xiàn)，GST-Aurora-A融

4、合蛋白可以結(jié)合細胞內(nèi)源性IQGAP1蛋白。同時免疫共沉淀實驗也發(fā)現(xiàn)在HeLa細胞中，內(nèi)源性Aurora-A與IQGAP1蛋白也可以相互作用。在乳腺癌MCF-7細胞中瞬時過表達IQGAP1可以引起Aurora-A蛋白水平的增高和激酶活性的增加。進一步的研究還發(fā)現(xiàn)，在IQGAP1過表達的細胞中，Aurora-A蛋白的半衰期延長、穩(wěn)定性增加、其與后期促進復(fù)合體(theanaphasepromotingcomplex/cyclosome)中的各

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

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

7、細胞分裂周期是一個嚴格調(diào)控、高度有序的過程，細胞的有絲分裂對腫瘤細胞的擴增起著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用，有絲分裂的偏差會導(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)控細胞有絲分裂的絲/蘇氨酸蛋白激酶，包括三個成員：AuroraA、B、C。在低等生物（酵母）在進化早期就獨立出來，因此它們僅有一個Aurora基因。較高等的動物細胞由于基因復(fù)制的結(jié)果，它們有Aurora-A和Aurora-B兩個同源基因。脊椎動物的

8、Aurora-A和Aurora-B可能來自于無脊椎動物的Aurora-A復(fù)制后的獨立進化。哺乳動物Aurora-B在進化中可能發(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)的一級結(jié)構(gòu)含有兩個結(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