近日,華東理工大學(xué)藥學(xué)院黃瑾課題組在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Nature Communications發(fā)表題為“PPIA dictates NRF2 stability to promote lung cancer progression”的研究論文,報道了PPIA是維持NRF2蛋白穩(wěn)定性的關(guān)鍵伴侶蛋白,破壞PPIA/NRF2互作可導(dǎo)致NRF2蛋白水平下調(diào),證明了PPIA/NRF2互作具有明確的可靶向性,是潛在的抗肺癌藥物新靶標。
肺癌是所有惡性腫瘤中發(fā)病率及死亡率最高的類型,嚴重危害人類健康,現(xiàn)有療法雖取得一定程度的臨床益處,但治療效果仍十分有限,迫切需要開發(fā)新的治療策略。核因子E2相關(guān)因子2(NRF2)信號通路的過度活化是肺癌的重要驅(qū)動因素之一;在肺腺癌中,大概25%的突變均可以使得NRF2蛋白過度積累,導(dǎo)致NRF2信號通路的過度活化;NRF2過度活化可引發(fā)腫瘤細胞代謝重編程,通過增強G6PD、IDH1、MTHFD2、GCL等代謝酶的轉(zhuǎn)錄過程上調(diào)谷氨酰胺代謝及核苷酸合成速度,加快腫瘤細胞的增殖,促使腫瘤惡化;然而,目前尚無有效抑制NRF2信號通路的抗腫瘤靶向治療策略,鑒于此,尋找抑制NRF2蛋白過度積累的策略一直是腫瘤研究領(lǐng)域備受關(guān)注的問題之一。
本研究通過Co-IP、Pulldown等實驗首次發(fā)現(xiàn)了NRF2的關(guān)鍵互作蛋白PPIA,通過二維溶液核磁及復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)解析等技術(shù),發(fā)現(xiàn)PPIA通過順反異構(gòu)作用,將NRF2功能核心區(qū)域的174位脯氨酸牢牢鎖定在反式構(gòu)象,極大增強了NRF2蛋白的穩(wěn)定性,導(dǎo)致其在肺癌細胞中異常積累,驅(qū)動肺癌的惡性進展。
此外,本研究發(fā)現(xiàn)多肽類PPIA抑制劑CsA可以破壞PPIA/NRF2相互作用、增強NRF2泛素化-蛋白酶體降解,導(dǎo)致NRF2蛋白含量減少。通過克隆形成實驗、肺癌原位瘤小鼠模型、PDX模型等實驗發(fā)現(xiàn):CsA與谷氨酰胺酶抑制劑CB839聯(lián)用可以同時下調(diào)細胞內(nèi)NRF2的蛋白含量與谷氨酰胺的代謝水平,表現(xiàn)出顯著的協(xié)同抗癌效果。
綜上,本研究首次發(fā)現(xiàn)NRF2的全新相互作用蛋白PPIA,揭示了PPIA穩(wěn)定NRF2蛋白的機制,提出了靶向干預(yù)PPIA/NRF2互作可作為治療NRF2過度活化肺癌的潛在策略,為后續(xù)開發(fā)治療NRF2過度活化的肺癌靶向策略提供了新思路。
該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、上海市科學(xué)技術(shù)委員會、上海市細胞代謝光遺傳學(xué)技術(shù)前沿科學(xué)研究基地等科研項目資助。
原文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-48364-4。
本文鏈接:http://www.3ypm.com.cn/news-8-5634-0.html《自然—通訊》報道華理在腫瘤代謝調(diào)控領(lǐng)域的研究新進展
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