DDR2调控TGF-β非经典通路的相互作用蛋白的发现和鉴定

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【目的】肺纤维化的治疗缺乏高效、特异的手段。2014年批准的吡非尼酮、尼达尼布只能改善肺功能,不能降低死亡率。而达沙替尼等受体酪氨酸激酶抑制剂往往是非特异性的,肺移植机会稀少。此前我们课题组研究发现盘状蛋白结构域受体2(discoidin domain receptors2,DDR2)在肺纤维化中以两种方式活化肺成纤维细胞,促进肺纤维化进程,DDR2可能是肺纤维化治疗的靶点。本研究目的是找到DDR2促纤维化过程的相互作用的分子,从而靶向调控DDR2,进而间接控制肺纤维化的进程。【方法】使用免疫沉淀方法找出TGF-β刺激条件下与DDR2结合的蛋白,用质谱分析这些蛋白的种类。通过上述手段我们的研究聚焦于其中一个与DDR2有相互作用的蛋白抑制素2(Prohibitin 2,PHB2)。使用免疫共沉淀的方法探究PHB2和DDR2的相互作用。而后使用构建的DDR2截断体TID、TED、JM1+探究相互作用结构域。并且,创新地用互补荧光素酶的方法验证相互作用区域。而后通过控制TGF-β或I型胶原的刺激时长,来探究相互作用随时间的变化。再用过表达DDR2的293T细胞和瞬时转染PHB2的方法,来探究PHB2对DDR2磷酸化的影响以及剂量依赖性。在此基础上,使用健康人肺原代成纤维细胞探究PHB2对DDR2磷酸化的影响,以及过表达PHB2对肺成纤维细胞纤维化的影响。最后,用免疫印迹法探究PHB2对于TGF-β通路活化的影响。实验结果使用Graph Pad Prism8.02软件,两组之间进行多重比较,使用单因素方差分析法分析,P值<0.05的差异被认为有统计学意义。【结果】免疫共沉淀实验发现,PHB2和DDR2有相互作用,且相互作用发生在DDR2胞内结构域TID的JM1区域。使用互补荧光素酶法验证发现TID和PHB2有相互作用(P值<0.0001)。用这两种实验方法探究还发现TGF-β刺激影响相互作用的强弱,刺激0.5小时相互作用增强(P=0.0007),直到1.5小时相互作用减弱(P=0.0015),4小时回调。胶原刺激后,4小时相互作用减弱,8小时增强,24小时减弱回调。在功能方面,我们在稳定过表达DDR2的293T细胞内,发现PHB2过表达抑制DDR2的磷酸化,并且有剂量依赖性。在成纤维细胞内,我们也发现PHB2对DDR2磷酸化的抑制。免疫印迹法发现过表达PHB2抑制TGF-β刺激后纤维化因子的上调,以纤连蛋白(Fibronectin)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)最为显著。最后,免疫印迹法发现PHB2抑制TGF-β诱导的非经典通路ERK、P38、AKT磷酸化,抑制经典通路中smad3磷酸化,而对smad2磷酸化无影响。【结论】我们的实验发现DDR2胞内段近膜区JM1和PHB2相互作用。过表达PHB2能抑制DDR2的磷酸化。且PHB2能抑制TGF-β刺激后纤维化因子Fibronectin、α-SMA的上调,抑制TGF-β诱导的非经典通路ERK、P38、AKT磷酸化,以及经典Smad通路中smad3磷酸化。这些发现,对于肺纤维化以及其他有赖于DDR2磷酸化的疾病有重要作用,甚至PHB2有可能做为治疗肺纤维化和这些疾病的新靶点。
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