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背景乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,而其中ERα(Estrogen Receptor Alpha)阳性的乳腺癌约占70%。Luminal A和B型乳腺癌均为ER阳性,雌激素信号通路的过度激活被认为是Luminal型乳腺癌的主要驱动因素,通过选择性雌激素受体调节剂(SERM),如他莫昔芬,可以有效控制其进展。但乳腺肿瘤治疗中内分泌耐药仍是一个具有较大挑战性的难题,而最近的研究表明ERα的翻译后修饰在内分泌耐药性中起着重要作用。ERα蛋白的泛素化受制于泛素连接酶和去泛素酶之间的平衡。去泛素化酶PSMD14(Proteasome 26S Subunit,Non-ATPase 14)最早是作为26S蛋白酶体非ATP亚单位的组成部分被发现的,又被称为RPN11、POH1和PAD1,位于蛋白酶体19S调节颗粒上,属于DUBs的JAMM域金属蛋白酶家族。PSMD14已被证实在多个生物过程中发挥作用,但其在乳腺癌中的功能并不明确。我们的研究结果表明,PSMD14通过翻译后修饰来调控雌激素信号传导和乳腺癌进展,这可能为Luminal型乳腺癌内分泌耐药治疗这一难题提供了一个新的突破靶点。目的本课题旨在探究ER阳性乳腺癌中PSMD14蛋白对雌激素信号通路的调节机制,为ER阳性乳腺癌治疗诊断靶点提供新策略。方法1、利用实验室购买的去泛素化酶siRNA文库筛选可以显著调节ERα信号通路经典靶基因TFF1的去泛素化酶。2、运用划痕实验,集落形成实验,CCK8实验以及EDU实验探讨PSMD14蛋白对雌激素受体阳性乳腺癌细胞的表型调节。运用小鼠荷瘤实验探讨PSMD14对ER阳性乳腺癌体内增殖影响。在ER阳性乳腺癌的细胞系中建立sh PMD14稳转细胞株,随后构建小鼠移植瘤模型,并检测不同组小鼠的肿瘤体积和重量。3、利用全转录谱RNA seq分析PSMD14蛋白在乳腺癌中的新的调节机制。4、利用qRT-PCR及Western blot探讨PSMD14蛋白调节雌激素受体信号通路的分子机制。5、利用Kmplot、TCGA数据库分析比较PSMD14在不同的分子分型乳腺癌病人和良性乳腺组织之间的生存预后以及PSMD14在乳腺癌不同分型和分级中的表达差异。6、利用蛋白质免疫共沉淀技术和免疫荧光技术分别观察PSMD14和ERα蛋白相互作用及其在空间上是否有共定位。7、通过MG132(Proteasome inhibitor)蛋白酶体抑制剂诱导实验、泛素化实验和CHX(Cycloheximide)蛋白合成抑制剂诱导实验来验证PSMD14通过哪种修饰途径来稳定ERα蛋白。结果1、通过在去泛素化酶siRNA文库中筛选发现PSMD14可以调节ERα经典靶基因TFF1的表达。2、通过体内外增值实验,我们发现沉默PSMD14可以抑制ER阳性乳腺癌细胞的增值。3、通过TCGA数据库分析发现PSMD14在ER阳性乳腺癌组织中比在乳腺正常组织中表达水平高,并且在乳腺癌的各个临床分期中其表达量也明显升高,通过进一步研究我们发现PSMD14与ERα的表达水平呈正相关。通过RNA seq我们发现沉默PSMD14可以抑制雌激素信号通路靶基因TFF1,IL20,GREB1的表达。通过Kmplot和UCLAN数据库分析发现在ER阳性乳腺癌,HER2阳性乳腺癌和三阴性乳腺癌这三种分子分型的乳腺癌中只有ER阳性乳腺癌中高表达PSMD14的病人预后生存期更短。4、通过Western Blot实验和QPCR实验证明沉默PSMD14可以降低ERα蛋白水平,但对ERα本身的m RNA水平没有明显的影响。进一步研究发现沉默PSMD14后雌激素信号通路靶基因转录水平降低。5、通过免疫荧光实验和Co-IP实验,我们发现PSMD14和ERα在空间上共定位并且具有直接的相互作用。通过进一步研究发现PSMD14的1-172片段可以和ERα的AF1片段相互作用。6、通过CHX实验,发现PSMD14可以影响ERα的半衰期。通过MG132实验及泛素实验,进一步证明了PSMD14通过泛素蛋白酶体途径来最终影响ERα蛋白的稳定。7、通过泛素化实验,我们发现PSMD4过表达可以抑制ERα蛋白泛素化,并且进一步研究发现PSMD14对ERα蛋白多聚泛素化修饰位点是K48位点,接着通过domain IP实验我们得出结论PSMD14通过1-172片段来对ERα蛋白K48位点进行抑制,从而稳定ERα蛋白的表达。结论本篇文章首次揭示了去泛素化酶JAMM家族成员PSMD14蛋白在乳腺癌中新的调控分子机制。我们发现PSMD14与ERα可以相互结合,然后PSMD14通过MPN结构域抑制ERα的蛋白酶体降解,维持ERα蛋白的稳定性。使得更多的ERα进入胞核中激活雌激素通路转录活性促进其下游靶基因的表达,影响乳腺癌的发生发展。