黏蛋白1与肿瘤相关蛋白的调控网络研究

摘要

目的·研究黏蛋白1(mucin1,MUC1)在不同肿瘤组织中的表达水平及其对患者生存期的影响;通过分析与MUC1存在相互作用的肿瘤相关蛋白的调控网络,预测MUC1参与肿瘤发生发展的可能机制。方法·使用GEPIA 2在线平台对MUC1在33种肿瘤中的mRNA水平,以及其与患者生存期的关系进行分析。在HEK293T细胞中转染MUC1-HA质粒,用HA抗体进行免疫共沉淀(co-immunoprecipitation,Co-IP)实验,对MUC1结合蛋白进行液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LCMS/MS)分析。使用String 11.5在线平台对MUC1结合蛋白的亚细胞定位、分子功能、涉及的疾病、参与的生物学过程以及这些蛋白之间的相互作用调控网络进行分析。结果·MUC1在乳腺癌、宫颈癌、弥漫性大B细胞瘤、多发性胶质细胞瘤、低级别脑胶质瘤、卵巢癌、胰腺癌、胸腺癌和子宫内膜癌等9种肿瘤中高表达;对这9种肿瘤中MUC1表达与生存期的关系分析发现,MUC1表达与生存期呈负相关,其中在乳腺癌、宫颈癌、多发性胶质细胞瘤、低级别脑胶质瘤、胰腺癌和胸腺癌等6种肿瘤中具有统计学意义。质谱分析共检测到526个MUC1结合蛋白,这些蛋白定位于细胞器、细胞质和膜结构最多;主要分子功能包括蛋白结合、离子结合和酶活性等;涉及的疾病有解剖实体性疾病、细胞增殖性疾病、代谢性疾病和癌症等;参与的生物学过程主要包括细胞应激、代谢、发育和生物合成等。MUC1结合蛋白主要参与代谢、癌症、cGMP-依赖cGMP的蛋白激酶(cGMP-dependent protein kinase,PKG)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)和细胞周期等信号通路;深入分析后发现,MUC1结合蛋白一方面大量参与到Wnt/β-catenin、Notch和cAMP等癌症相关信号通路,另一方面通过调控代谢、凋亡和细胞周期促进肿瘤的发生发展。结论·MUC1在多种肿瘤组织中高表达并与患者预后不良相关;MUC1通过蛋白相互作用参与调控细胞代谢和肿瘤相关信号通路。该研究创新性地发现多个新的MUC1结合蛋白,可为进一步研究MUC1生物学新功能奠定基础。