酪氨酸磷酸酶PTPN2對TGF-β信號通路的調(diào)控作用研究.pdf

1、轉化生長因子-β（Transforming Growth Factor-β，TGF-β）在細胞中發(fā)揮著多種重要功能，調(diào)控了一系列的細胞活動，包括增殖、分化、凋亡等。經(jīng)典的TGF-β信號通路包含TGF-βⅠ型和Ⅱ型受體及其下游的效應蛋白R-Smads、Co-Smad、I-Smads。在這些Smad蛋白當中，R-Smad能夠直接被激活的TGF-β受體磷酸化，而Co-Smad，即Smad4，能與磷酸化的R-Smad形成復合體入核調(diào)控下游基因的

2、轉錄。因此，Smad4雖然不直接被TGF-β受體調(diào)控活性，卻是影響整個TGF-β信號通路效應的關鍵因子。
　　磷酸酶是一類能夠通過水解將底物分子上的磷酸基團除去，生成磷酸根離子和羥基的酶。磷酸化與去磷酸化在細胞信號轉導中發(fā)揮著關鍵的調(diào)控作用。人類基因組共編碼了至少125個酪氨酸磷酸酶，這些磷酸酶特異性地將酪氨酸磷酸化的底物去磷酸化，維持細胞的正?；顒?。
　　本實驗室先前的研究表明，在某些癌癥當中存在著持續(xù)激活型激酶NPM-A

3、LK，能夠將Smad4酪氨酸磷酸化。磷酸化的Smad4喪失了入核后對下游基因的調(diào)控作用，因此TGF-β信號通路受到了抑制。本課題對人類的酪氨酸磷酸酶文庫進行了篩選，以尋找能夠特異性地將磷酸化Smad4去磷酸化的酪氨酸磷酸酶。我們利用磷酸酶cDNA文庫，最終篩選發(fā)現(xiàn)21個磷酸酶對Smad4有明顯的去磷酸化作用。我們采用了不同的實驗方法去驗證這些磷酸酶的作用。
　　PTPN2屬于經(jīng)典非受體型酪氨酸磷酸酶。實驗發(fā)現(xiàn)，該磷酸酶可以在體內(nèi)和

4、體外對Smad4去磷酸化，也可以對NPM-ALK去磷酸化而抑制其激酶活性。通過熒光素酶報告系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，該磷酸酶能夠抵消NPM-ALK對TGF-β信號通路的抑制，并且這種作用依賴于其磷酸酶活性。通過免疫共沉淀和體外實驗發(fā)現(xiàn)，PTPN2與NPM-ALK有直接的相互作用。進一步研究發(fā)現(xiàn)在NPM-ALK高表達的淋巴瘤細胞系中，PTPN2也是高表達的。PTPN2在常態(tài)下活性低下，而通過該磷酸酶的激動劑亞精胺(spermidine，SPD)處理可以提

5、高PTPN2的活性。用SPD處理表達內(nèi)源NPM-ALK的淋巴瘤細胞，發(fā)現(xiàn)處理組細胞的Smad4磷酸化水平和NPM-ALK的磷酸化水平有降低，且SPD處理的細胞可以回復對TGF-β的響應。
　　本課題通過對人類酪氨酸磷酸酶文庫進行篩選，找到多個能夠去磷酸化Smad4的磷酸酶，并針對其中去磷酸化效應明顯的非受體型酪氨酸磷酸酶PTPN2進行了較為深入的研究，發(fā)現(xiàn)了PTPN2可以拮抗NPM-ALK對于TGF-β信號通路的抑制作用。NPM-