兩對人類蛋白(ARRB1-GNMT和NLK-SMAD4)的相互作用研究.pdf

1、本論文是圍繞兩對人類蛋白(ARRB1/GNMT和NLK/SMAD4)的相互作用研究展開的。我們利用酵母雙雜交系統(tǒng)篩選人肝cDNA文庫，分別得到了ARRB1(β-arrestin1)的相互作用蛋白GNMT(甘氨酸-N-甲基轉(zhuǎn)移酶，glycineN-methyltransferase)以及SMAD4的相互作用蛋白NLK(nemo-like kinase)。
　　 在論文的第一部分，我們發(fā)現(xiàn)GNMT可以與ARRB1相互作用并促進(jìn)ARR

2、B1入核，同時ARRB1可以減弱GNMT介導(dǎo)的對肝癌細(xì)胞系SK-HEP-1細(xì)胞增殖的抑制作用。GNMT上調(diào)表達(dá)可以抑制肝癌細(xì)胞系SK-HEP-1的細(xì)胞增殖而與ARRB1共轉(zhuǎn)染后卻可以減弱GNMT的這種作用。ARRB1在介導(dǎo)GPCR(G蛋白偶聯(lián)受體)信號傳導(dǎo)中具有攜帶GPCR信號進(jìn)入核內(nèi)并調(diào)控基因表達(dá)的重要功能，但其入核機(jī)制仍不清楚。此外，最近研究發(fā)現(xiàn)GNMT是一個潛在的抑癌基因，但GNMT抑癌的機(jī)理卻不清楚。我們首先用GST pull-

3、down和細(xì)胞免疫共沉淀技術(shù)在體內(nèi)和體外驗證了兩者相互作用的特異性，并發(fā)現(xiàn)兩者之間的相互作用不依賴于GNMT的四聚體高級結(jié)構(gòu)和甲基轉(zhuǎn)移酶活性。免疫熒光共定位實(shí)驗顯示，當(dāng)ARRB1與GNMT共轉(zhuǎn)染HeLa細(xì)胞后，ARRB1蛋白的亞細(xì)胞定位發(fā)生改變，表現(xiàn)出與GNMT蛋白共定位，有入核的趨勢。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，GNMT上調(diào)表達(dá)可以抑制肝癌細(xì)胞系SK-HEP-1的細(xì)胞增殖而與ARRB1共轉(zhuǎn)染后卻可以減弱GNMT的這種作用。本文的結(jié)果為揭示GNMT

4、的抑癌機(jī)制以及ARRB1在GPCR信號通路中的入核機(jī)制提供了新的線索。
　　 在論文的第二部分中，我們主要探討了NLK對SMAD4的磷酸化作用及其對SMAD4細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的負(fù)調(diào)控作用。我們實(shí)驗是在前期的研究中發(fā)現(xiàn)并驗證了NLK和SMAD4這對蛋白相互作用。Smad4是TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的核心成員，而NLK作為p38 MAPK通路中的關(guān)鍵激酶之一，在許多信號通路中扮演著抑制者的作用。在本研究中，我們首先通過體外磷酸化實(shí)驗發(fā)現(xiàn)NLK可

5、以在體外特異性地磷酸化SMAD4。然后，通過缺失突變體實(shí)驗發(fā)現(xiàn)NLK不能磷酸化單獨(dú)的SMAD4蛋白MH2結(jié)構(gòu)域，并且它們的相互作用不依賴于NLK的激酶活性。此外，當(dāng)NLK和Smad4共轉(zhuǎn)染細(xì)胞時，隨著NLK轉(zhuǎn)染量的梯度增多，SMAD4蛋白的表達(dá)量呈逐漸減少的趨勢，表明NLK的過量表達(dá)可以導(dǎo)致細(xì)胞中SMAD4的下調(diào)表達(dá)。所以，本文的結(jié)果對于更深刻認(rèn)識NLK與SMAD4相互作用和磷酸化作用在TGF-β通路中的功能具有重要的意義。