论文摘要
乳腺癌是危害妇女健康的常见恶性肿瘤,是一种典型的激素依赖性肿瘤。雌激素(E2)通过雌激素受体(ER)发挥功能,在乳腺癌的发生、发展中有非常重要的作用。ER信号途径受共调节因子的调节,研究这些与ER相互作用的蛋白质对于阐明乳腺癌发病机理、发现诊断指标和药物靶标具有十分重要的意义。迄今为止发现两类ER:ERα和ERβ,它们在结构上有高度的同源性,但组织分布、对天然和人工激素的结合亲和性、转录激活活性有所不同。ERα和ERβ在功能上均可分为4个区域,即转录激活区AF1和AF2、DNA结合结构域(DBD)、铰链区。AF1具有配体(E2)不依赖的转录激活功能;AF2具有配体依赖的转录激活功能。ERs可通过AF1和AF2的协同作用调控E2应答基因的表达。ERα和ERβ的DBD有96%的同源性,因此两者均可与ERE结合,而AF1和AF2区的同源性只有30%和50%左右。pescadillo基因是在研究逆转录病毒诱发的斑马鱼胚胎发育缺陷中发现的,在不同物种中具有高度的保守性,在人、酵母和小鼠中分别被命名为PES1、YPH1/Nop7p和Pes1。PES1在315-412aa区域具有一典型的乳腺癌易感蛋白1C末端(breast cancer susceptibility protein 1 C-terminal,BRCT)结构域,具有该结构域的许多分子参与DNA修复、重组以及细胞周期的控制。PES1参与细胞周期,是核糖体生物合成所必需的,PES1突变或缺陷导致细胞周期阻滞。我们通过免疫共沉淀实验发现,PES1与ERα和ERβ在细胞内存在相互作用,而且E2能增强PES1与ERα的结合,而对PES1与ERβ的结合没有明显影响。进一步的实验表明,PES1的1-160aa区域与ERα和ERβ结合,然而PES1分别与ERα的AF2和ERβ的AF1结合。在乳腺癌细胞MCF-7中,过表达PES1增强ERα的转录活性,而降低ERβ的转录活性,这种作用是通过增强ERα的蛋白表达和降低ERβ的蛋白表达来实现的。在敲低PES1的MCF-7稳定转染细胞系中,ERα的转录活性降低,而ERβ的转录活性升高;ERα的蛋白表达下降,而ERβ的蛋白表达升高,但是ERα和ERβ的mRNA水平没有明显变化,E2对其mRNA水平也没有明显的影响。PES1敲低后,p21表达明显升高;pS2、C3的蛋白表达下降到几乎检测不到;E2能升高pS2、C3的表达,但对p21的表达没有明显影响。说明PES1可能通过翻译后修饰影响ERα和ERβ的蛋白表达,敲低PES1对ER下游靶基因的调节是有一定选择性的。敲低PES1的稳定转染MCF-7细胞的生长速度明显下降,细胞被阻滞在G2期,细胞的软琼脂集落形成能力也明显下降。在细胞内,PES1能增强ERβ的泛素化,降低ERβ的SUMO化,降低ERβ的蛋白水平;增强ERα的SUMO化,降低ERα的泛素化,增强ERα的蛋白水平。E2能降低PES1的蛋白表达,减弱PES1对ERα和ERβ泛素化和SUMO化的影响。综上所述,PES1与ERα和ERβ相互作用,稳定ERα的蛋白表达,增强其转录活性,而降低ERβ的蛋白表达,降低其转录活性,从而反向调节ERα和ERβ的生物学功能,这是目前为止第一个发现的通过反向调节ERα和ERβ的共调节因子。PES1可能在乳腺癌发生、发展中起决定性的作用,有可能为肿瘤药物的开发提供新的靶标。