癌基因cMyc是一個重要的轉(zhuǎn)錄因子,調(diào)控約15%的人類基因表達,在腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡以及代謝重編程等方面發(fā)揮重要作用。然而,目前尚不清楚,cMyc是否通過轉(zhuǎn)錄以外的機制,來廣泛地調(diào)控基因的表達以及腫瘤的發(fā)生發(fā)展。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)張華鳳課題組、高平課題組聯(lián)合軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院段小濤課題組研究發(fā)現(xiàn),cMyc能夠促使琥珀酸脫氫復(fù)合酶(SDH complex)中的重要亞基SDHA乙酰化以及SDH復(fù)合酶失活,導(dǎo)致底物琥珀酸(succinate)的積累,進而上調(diào)組蛋白H3K4的三甲基化(H3K4Me3)水平以及基因的表達。機制方面,發(fā)現(xiàn)cMyc通過泛素連接酶SKP2促進線粒體中SIRT3的蛋白降解,從而導(dǎo)致SDHA的乙?;缴仙?。
體內(nèi)外實驗證實,cMyc調(diào)控SDHA的乙?;稽cK335能夠顯著影響腫瘤進程。進一步分析臨床病人彌散性大B細(xì)胞瘤(DLBCL)樣本發(fā)現(xiàn),高表達cMyc的DLBCLs中,SIRT3發(fā)揮著抑癌因子的功能,而K335位乙?;腟DHA發(fā)揮著促進腫瘤的作用。
實驗揭示了cMyc驅(qū)動的腫瘤發(fā)生過程中SDHA乙酰化修飾發(fā)揮的重要病理學(xué)作用。SDHA被認(rèn)為是抑癌蛋白,它的失活突變體與多種腫瘤,例如副神經(jīng)結(jié)瘤、乳腺癌、腎癌等,有一定程度的聯(lián)系。
研究表明,至少在彌散性大B細(xì)胞淋巴瘤中,SDHA通過乙?;Щ疃鴺O大地促進了cMyc異常表達的腫瘤的進展。因此,靶向乙酰化SDHA將可能為此類腫瘤的臨床治療提供潛在的策略和手段。
該文章于2020年3月16日發(fā)表在Nature Metabolism雜志(IF=22.154)上。
實驗部分利用TissueFAXS Cytometry技術(shù)對免疫組化樣本進行成像和定量分析。
實驗方法
將55個DLBCL樣品分為兩組,一組具有高Myc表達(27個樣品的MOD≥50%),另一組具有相對較低的Myc表達(28個樣品的MOD <50%)。免疫組化樣本圖像及分析結(jié)果顯示SIRT3蛋白呈陰性,而Lys 335-乙?;腟DHA和H3K4me3呈陽性,與Myc表達相關(guān)。
在對臨床DLBCL和正常淋巴結(jié)免疫組化樣本分析得出,在低Myc表達的DLBCL和高Myc表達的正常淋巴結(jié)樣本中,SIRT3蛋白水平逐漸下降,而Lys 335乙?;腟DHA和H3K4me3水平逐漸升高。
實驗數(shù)據(jù)
F:低表達Myc的DLBCL樣本、高表達Myc的DLBCL樣本和正常組織中的Myc,SIRT3,SDHA,SDHA和H3K4me3的Lys 335乙?;拿庖呓M化圖像。
G:利用HistoQuest軟件對f圖中的樣本進行平均強度定量分析。
使用HistoQuest軟件對圖像進行量化進一步提供了統(tǒng)計結(jié)果,表明Myc表達與SIRT3蛋白水平呈負(fù)相關(guān),與DLBCLs中Lys 335乙?;腟DHA和H3K4me3水平呈正相關(guān)。
因此,臨床數(shù)據(jù)顯示Lys 335乙?;腟DHA可能作為彌散性大B細(xì)胞淋巴瘤潛在的生物標(biāo)記物。
https://www.nature.com/articles/s42255-020-0179-8#citeas
025-86562084
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