原標題：中國科研團隊找到細胞增殖“剎車司機”
USP11通過p21調(diào)控細胞周期模式圖。湖南大學(xué)生物學(xué)院供圖
湖南大學(xué)17日對外透露，該校分子科學(xué)與生物醫(yī)學(xué)實驗室(MBL)葉茂教授研究團隊在國際上首次發(fā)現(xiàn)了細胞周期蛋白激酶抑制子p21的去泛素化酶USP11，證實了USP11通過去泛素化并穩(wěn)定p21能夠抑制細胞增殖。
細胞增殖是細胞生命活動的重要特征之一，其功能依賴于細胞周期的有序運行。p21是細胞周期蛋白依賴性激酶抑制子家族中的重要成員，在細胞周期調(diào)控中占據(jù)核心地位，能通過結(jié)合并抑制細胞周期所有時相中的細胞周期素依賴激酶(Cyclin-dependent kinases CDKs)復(fù)合物活性，介導(dǎo)細胞周期停滯。
“細胞周期的運行如同一輛汽車，如果形象地將細胞周期蛋白依賴性激酶(CDKs)比作汽車引擎，那細胞周期蛋白(Cyclins)就相當于汽油，而細胞周期蛋白依賴性激酶抑制因子p21相當于汽車的剎車。”湖南大學(xué)生物學(xué)院院長助理、博士生導(dǎo)師葉茂說，雖然以往研究表明p21通過蛋白水平的變化能夠制動細胞周期的運行，但是并不清楚誰“直接踩了剎車”。“我們的研究成果找到了在細胞周期中‘直接踩剎車的司機’——USP11。”
葉茂解釋說，團隊研究發(fā)現(xiàn)，p21是去泛素化酶USP11的重要下游效應(yīng)因子，USP11能夠直接與p21相互作用并去泛素化和穩(wěn)定p21。敲低USP11后，p21的半衰期明顯縮短，促使更多細胞從DNA合成前期(G1期)向DNA合成期(S期)轉(zhuǎn)換。在USP11缺失的細胞中，DNA損傷無法誘導(dǎo)p21的累積，導(dǎo)致DNA合成后期(G2期)檢驗點被廢除，最終引發(fā)凋亡。
惡性腫瘤最基本的生物學(xué)特征是腫瘤細胞失控性增殖，而細胞失控性增殖的生物學(xué)基礎(chǔ)是細胞周期的紊亂。葉茂說，該研究進一步發(fā)現(xiàn)在非小細胞肺癌臨床樣本中USP11與p21表達水平呈明顯正相關(guān)，細胞實驗和動物實驗也證明USP11通過穩(wěn)定p21調(diào)控非小細胞肺癌增殖；研究成果將為選擇抗腫瘤特異性藥物靶點、優(yōu)化抗腫瘤治療措施提供科學(xué)基礎(chǔ)。
相關(guān)研究成果近日發(fā)表在《美國科學(xué)院院刊》(PNAS))上。該校生物學(xué)院博士研究生鄧堂剛為論文第一作者，碩士研究生閆國貝和云南省腫瘤醫(yī)院教授宋鑫為并列第一作者；葉茂、中國科學(xué)院院士譚蔚泓、中南大學(xué)教授劉靜為通訊作者。該研究得到了中國國家自然科學(xué)基金委、中國科技部、中國教育部等部門的科研資助。( 王昊昊 )
