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浅析蛋白PRAS40与肿瘤的关系

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发表于 2019-10-12 09:44:17 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 上海

PRAS40蛋白是AKT1的作用底物之一,也是14-3-3蛋白的结合蛋白,因此可以预见PRAS40在细胞的生命活动过程中一定起着十分重要的功能。有研究者通过酵母双杂交实验研究了PRAS40蛋白与14-3-3蛋白各亚型的相互作用。通过酵母双杂交文库构建等技术可以研究蛋白与蛋白之间的相互作用,为深入研究蛋白的生物学功能提供了基础。也有研究发现PRAS40蛋白与肿瘤有关系,可以作为肿瘤早期诊断的指标。

PRAS40为哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1mTORC1)的特异性组成蛋白之一,不仅可与mTORC1另一特异性组成蛋白(Raptor)相互作用,还可直接结合mTOR激酶域,从而调控mTORC1的活性。当氨基酸充足时,PRAs40磷酸化并结合1433蛋白,进而激活AKT、诱发一系列生物学效应,该作用可被雷帕霉素抑制。有研究者利用gateway方法构建用于酵母双杂交系统的诱饵质粒,采用酵母双杂交技术研究了PRAS40与蛋白14-3-3的相互作用。Gateway技术是酵母双杂交文库构建的一种方法,该方法利用λ噬菌体位点特异重组系统的BPLR双向反应,首先将cDNA克隆到入门载体上,形成入门文库,然后可以根据目的不同选择不同的表达载体,通过LR反应使cDNA迅速方便而且定向地重组到任何Gateway化的表达载体上,形成各种表达文库。

1、PRAS40AKT14-3-3蛋白的关系

(1)、AKT

PRAS40是AKT直接作用的底物,且在人体内的各个组织均有表达,尤其以心脏和肝脏内表达量最高。AKT又称蛋白激酶BPKB)是体内重要的凋亡抑制蛋白,AKT也是PI3K主要的下游效应分子,PDK1RictorAKT进行磷酸化后能激活AKT,活化状态的AKT通过调节底物蛋白进而调控细胞的一系列生理过程,多种恶性肿瘤细胞可发生AKT的异常激活。通过磷酸化作用,AKT能对这些底物进行正调节或负调节以改变他们的细胞内定位或改变它们的蛋白稳定性。AKT能使多种凋亡相关因子失活因而具有抗凋亡的作用,AKT的异常激活能造成细胞增殖的失控、抑制凋亡、造成细胞周期失调,并且与癌症治疗中的耐药性相关。

(2)、14-3-3蛋白

14-3-3蛋白是一类广泛存在于真核生物体内的酸性蛋白质,该蛋白涉及许多细胞内的进展,在人类疾病的发生、发展中起着重要的作用。因此AKT14-3-3蛋白参与了细胞存活、细胞生长、细胞分化、细胞新陈代谢及转录翻译等过程的调节活动,并在细胞凋亡及转化抗肿瘤等方面起着重要的作用。因为PRAS40蛋白是AKT的作用底物且为14-3-3的结合蛋白,因此可以预见PRAS40在细胞的生命活动过程中一定起着十分重要的功能。有研究者利用酵母双杂交技术确定了PRAS401433蛋白7种亚基间相互作用关系[1]

研究者利用gateway方法构建用于酵母双杂交系统的诱饵质粒pEG-PRAS40及转录激活质粒pJG-PRAS40,将PRAS401433各亚型质粒分别作为诱饵蛋白质粒及转录激活质粒共转化酵母细胞EGY48,通过氨基酸营养缺陷生长实验及阻半乳糖苷酶显色反应分析两种蛋白相互作用程度。酶切鉴定证实成功地构建了pEG-PRAS40pJG-PRAS40质粒,酵母双杂交实验结果显示PRAS40可以和1433亚型taubetazetaepsilon相结合,epsilon较强,betazeta次之,tau较弱。此结果将为深入研究PRAS401433蛋白生物学功能及发现药物靶标奠定基础。

酵母双杂交技术是分析蛋白质相互作用的强有力方法,美迪西提供酵母双杂交服务,其专业从事酵母双杂交,出具权威检测数据报告,具有独立优质实验室,专业实验人员,提供详细的酵母双杂交实验步骤,原始数据和图片,结果分析。

3、蛋白PRAS40可促进癌症发生

有关PRAS40促癌作用的报道,主要来源于PRAS40本身及PRAS40磷酸化蛋白。在小鼠模型中沉默PRAS40蛋白的黑色素瘤细胞株成瘤能力显著下降,沉默PRAS40蛋白可促进黑色素瘤及尤文氏肉瘤细胞的凋亡,诱导骨肉瘤细胞衰老[2]PRAS40mRNA表达在肺癌、黑色素瘤等常见肿瘤组织中呈高表达,并与生存预后相关。此外,过表达PRAS40抗细胞凋亡的现象也发生在羊水来源的干细胞分化过程中。PRAS40Thr24磷酸化水平在肿瘤细胞或组织(脑膜瘤、黑色素瘤、乳腺癌、前列腺癌、胃癌等)中明显提高。磷酸化的PRAS40可通过调控mTORC1AKT等信号通路而影响肿瘤细胞的凋亡、衰老、生长、侵袭、放射治疗抵抗等。

4、研究发现蛋白PRAS40也有抑癌作用

宫颈癌HeLa胞株中沉默PRAS40可阻断TNFc诱导的凋亡;测序发现结肠癌患者标本中PRAS40基因编码区存在框移,表明PRAS40的失活突变可能在结肠癌的形成中发挥作用。

PRAS40作为AKT的作用底物,通过酵母双杂交技术研究其与14-3-3蛋白的关系,为深入了解PRAS40的功能及调节机制提供基础,有助于揭示肿瘤等多种疾病的发病机制。而PRAS40蛋白与癌症的关系研究,有助于为相关药物研发提供新的作用靶点,和为临床提供有效的诊疗策略。

[1]PRAS40与14-3-3蛋白各亚型相互作用的酵母双杂交系统检测[J].

[2]PRAS40蛋白的研究进展[J].


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