探討MCPIP家族成員去除K63泛素連結作用及以TCGA資料庫分析其基因圖譜

蛋白質的多重泛素化(polyubiquitination)是大多數蛋白質分解前必經的修飾作用，蛋白質 進行多重泛素化時，泛素間的鏈結發生在lysine (K)上。目前發現蛋白質的分解多數與K48鏈 結泛素有關。而近來的研究發現多重泛素化在促進增生及存活訊息路徑上扮演極重要的角 色，如生長因子活化Akt的過程中，Akt會進行K63鏈結泛素化，然後才被磷酸化而活化； 如在TNFa活化NFkB的過程中，TRAF2, cIAP1/2及RIP1會進行K63鏈結泛素化，以完全 活化IKK複合体，IKK因此磷酸化IkB，而活化了 NFkB ；又如Ras/Skp2/LKB1路徑的活化 對腫瘤細胞的生長及對抗能量壓力上扮演重要的角色，其中LKB1的K63鏈結泛素化對LKB1 訊息的傳遞非常重要。 MCPIP1及MCPIP4屬於CCCH-type鋅指蛋白家族成員，為一種轉錄因子。MCPIP1受 到發炎激素MCP-1誘導而表現，可抑制NFkB的活性，具有抗發炎功能；而MCPIP4被發現 在多種腫瘤組織中，有突變及表現異常的現象，被推定為腫瘤抑制基因。先前我們由T3期的 人類大腸直腸腫瘤組織中，發現腫瘤組織MCPIP1及MCPIP4的表現低下，而過度表現MCPIP1 及MCPIP4會導致細胞停滯增生甚至死亡。近來我們以TCGA資料庫做分析，發現在大腸直 腸癌病人中，MCPIP1的異常表現與病人存活度下降有關，再以Heat map分析發現MCPIP1 的表現與TNF/NFkB訊息所調控之標的基因的表現有高度相關性；而在乳癌病人中，MCPIP4 的異常表現也與病人存活度下降有關，且MCPIP4的表現與Akt/FoxO訊息所調控之標的基因 的表現有關。初步結果也顯示MCPIP1及MCPIP4只具有去除K63鏈結泛素的作用，且MCPIP4 可降低Akt的泛素化及磷酸化。 基於上述理由，我們推測MCPIP1可能具有去除TRAF2, cIAP1/2或RIP1泛素化的能力， 而抑制NFkB的訊息傳遞，但詳細的機轉仍不清楚。此外，MCPIPs家族成員的表現與腫瘤病 人臨床表現及其相關基因的圖譜為何，至今仍不清楚。因此本計晝將在三年内完成下列目標: 第一年、探討MCPIP1是否經由去除TRAF2, cIAP1/2及RIP1的K63鏈結泛素分子，而抑制 NFkB所活化的存活路徑。將以TNFa誘導NFkB的細胞模式，試驗MCPIP1去除TRAF2, cIAP1/2及RIP1的K63鏈結泛素，而抑制NFkB的活性，最終阻斷NFkB存活路徑，而導致 細胞死亡。第二年、探討MCPIP4是否經由去除Akt K63鏈結泛素分子而抑制腫瘤細胞增生 之分子機制。將以細胞模式，在各種促進增生的條件下，試驗MCPIP4去除Akt K63鏈結泛 素分子的能力，以及以動物模式，試驗MCPIP1及MCPIP4抑制異位移植腫瘤生長的能力。 第三年、探討MCPIP1及MCPIP4是否經由去除LKB1 K63鏈結泛素而降低細胞存活之分子 機制，並以用TCGA資料庫分析MCPIPs家族成員的表現與腫瘤病人臨床表現、基因圖譜的 相關性。