新浪登录
腾讯登录Nat Commun：余健秀小组解析PTEN-PI3K-AKT信号通路的最新分子机制
| 导读 | 6月19日，国际著名杂志<em>Nature Communications</em> 《自然通讯》在线发表余健秀课题组最新研究成果"SUMO1 modification of PTEN regulates tumorigenesis by controlling its association with the plasma membrane"。该研究首... |
6月19日，国际著名杂志<em>Nature Communications</em> 《自然通讯》在线发表余健秀课题组最新研究成果"SUMO1 modification of PTEN regulates tumorigenesis by controlling its association with the plasma membrane"。该研究首次发现了肿瘤抑制蛋白PTEN类泛素化1（SUMO1）修饰可直接介导PTEN膜结合的重要生化现象，并据此阐释了经典PTEN-PI3K-AKT信号通路的最新分子机制。
<!--more-->
PTEN是一个非常重要的肿瘤抑制蛋白，能通过有效拮抗PI3K-AKT信号传导通路阻止肿瘤的发生发展。作为脂类磷酸酶，PTEN能将细胞膜上的PIP3去磷酸化生成PIP2，进而拮抗PI3K介导的细胞生长、代谢、增殖和存活信号。因其重要的生物学特性，长久以来，PTEN一直是细胞生物学、分子生物学、肿瘤学等众多领域的研究热点。PTEN发挥其最主要功能（将PIP3转换成PIP2）的条件是须先结合到细胞膜上，但生理状况下，PTEN主要分布在细胞浆和细胞核内，只有某些细胞系在特定条件下可观察到PTEN蛋白能转运至细胞膜上。多年来，许多科学家在思考：胞浆内的PTEN是如何与细胞膜内侧的底物PIP3发生相互作用的呢？
余健秀研究员课题组近期解开了该谜题，并由此揭示了经典PTEN-PI3K-AKT信号通路的最新分子机制，即SUMO1化修饰可直接介导PTEN膜结合，并快速将PIP3转换成PIP2，进而抑制PI3K-AKT信号通路及肿瘤的发生发展。在余健秀研究员的精心指导下，黄建副教授（第一作者）及助理实验师闫洁（共同第一作者）等首次鉴定出PTEN的一种新型蛋白修饰，即类泛素化修饰（SUMOylation），可以发生在K266 and K254两个位点上，这两个位点均定位于PTEN的C2结构域。体内研究结果也表明，SUMO1修饰对于PTEN的肿瘤抑制功能是绝对必须的，且这种修饰直接参与了PTEN与细胞膜内侧底物PIP3的相互作用。在取得上述发现的基础上，张健研究员（共同第一作者）运用计算机模拟了SUMO1 C -末端甘氨酸羧基与PTEN K266 ε-氨基之间形成共价异肽键的三维结构分子模型，分析表明，SUMO1与PTEN通过形成带正电荷的同一界面，可增强与带负电荷磷脂膜的相互结合。
余健秀研究员于2009年9月归国加入上海交通大学基础医学院，目前受聘担任生物化学与分子细胞生物学系课题组组长。参与课题研究的还包括上海交通大学医学院陈国强、程金科以及美国UCSD冯根生教授等。该研究项目获国家科技部、国家自然科学基金委和上海市科委经费支持。
<div id="ztload">
<div> </div>
<div>
<div>
<img src="http://www.bioon.com/biology/UploadFiles/201205/2012052119502158.jpg" alt="" width="113" height="149" border="0" />
<a title="" href="http://www.nature.com/ncomms/journal/v3/n6/full/ncomms1919.html" target="_blank">doi:10.1038/ncomms1919</a>
</div>
<div>
<br/><strong>SUMO1 modification of PTEN regulates tumorigenesis by controlling its association with the plasma membrane</strong><br/>
Jian Huang, Jie Yan, Jian Zhang, Shiguo Zhu, Yanli Wang, Ting Shi, Changhong Zhu, Cheng Chen, Xin Liu, Jinke Cheng, Tomas Mustelin, Gen-Sheng Feng, Guoqiang Chen & Jianxiu Yu
The membrane association of the tumour suppressor phosphatase and tensin homologue (PTEN) is required to oppose the phosphatidylinositol-3-kinase/AKT pathway by dephosphorylation of phosphatidylinositol-3,4,5-triphosphate (PIP3). How cytosolic PTEN interacts with its main substrate, PIP3, localized at the inner face of plasma membrane remains unclear. Here we show that PTEN is covalently modified by SUMO1 at both K266 and K254 sites in the C2 domain of PTEN. SUMO1 modification at K266 located in the CBR3 loop, which has a central role in PTEN membrane association, mainly facilitates cooperative binding of PTEN to the plasma membrane by electrostatic interactions. This results in the downregulation of the phosphatidylinositol-3 kinase/AKT pathway and consequently, suppression of anchorage-independent cell proliferation and tumour growth in vivo. Our data demonstrate a molecular mechanism whereby SUMO1 modification is required for PTEN tumour suppressor function by controlling PTEN membrane association and regulation of the phosphatidylinositol-3 kinase/AKT pathway.
<br/>来源：生物谷
</div>
</div>
</div>
<!--more-->
PTEN是一个非常重要的肿瘤抑制蛋白，能通过有效拮抗PI3K-AKT信号传导通路阻止肿瘤的发生发展。作为脂类磷酸酶，PTEN能将细胞膜上的PIP3去磷酸化生成PIP2，进而拮抗PI3K介导的细胞生长、代谢、增殖和存活信号。因其重要的生物学特性，长久以来，PTEN一直是细胞生物学、分子生物学、肿瘤学等众多领域的研究热点。PTEN发挥其最主要功能（将PIP3转换成PIP2）的条件是须先结合到细胞膜上，但生理状况下，PTEN主要分布在细胞浆和细胞核内，只有某些细胞系在特定条件下可观察到PTEN蛋白能转运至细胞膜上。多年来，许多科学家在思考：胞浆内的PTEN是如何与细胞膜内侧的底物PIP3发生相互作用的呢？
余健秀研究员课题组近期解开了该谜题，并由此揭示了经典PTEN-PI3K-AKT信号通路的最新分子机制，即SUMO1化修饰可直接介导PTEN膜结合，并快速将PIP3转换成PIP2，进而抑制PI3K-AKT信号通路及肿瘤的发生发展。在余健秀研究员的精心指导下，黄建副教授（第一作者）及助理实验师闫洁（共同第一作者）等首次鉴定出PTEN的一种新型蛋白修饰，即类泛素化修饰（SUMOylation），可以发生在K266 and K254两个位点上，这两个位点均定位于PTEN的C2结构域。体内研究结果也表明，SUMO1修饰对于PTEN的肿瘤抑制功能是绝对必须的，且这种修饰直接参与了PTEN与细胞膜内侧底物PIP3的相互作用。在取得上述发现的基础上，张健研究员（共同第一作者）运用计算机模拟了SUMO1 C -末端甘氨酸羧基与PTEN K266 ε-氨基之间形成共价异肽键的三维结构分子模型，分析表明，SUMO1与PTEN通过形成带正电荷的同一界面，可增强与带负电荷磷脂膜的相互结合。
余健秀研究员于2009年9月归国加入上海交通大学基础医学院，目前受聘担任生物化学与分子细胞生物学系课题组组长。参与课题研究的还包括上海交通大学医学院陈国强、程金科以及美国UCSD冯根生教授等。该研究项目获国家科技部、国家自然科学基金委和上海市科委经费支持。
<div id="ztload">
<div> </div>
<div>
<div>
<img src="http://www.bioon.com/biology/UploadFiles/201205/2012052119502158.jpg" alt="" width="113" height="149" border="0" />
<a title="" href="http://www.nature.com/ncomms/journal/v3/n6/full/ncomms1919.html" target="_blank">doi:10.1038/ncomms1919</a>
</div>
<div>
<br/><strong>SUMO1 modification of PTEN regulates tumorigenesis by controlling its association with the plasma membrane</strong><br/>
Jian Huang, Jie Yan, Jian Zhang, Shiguo Zhu, Yanli Wang, Ting Shi, Changhong Zhu, Cheng Chen, Xin Liu, Jinke Cheng, Tomas Mustelin, Gen-Sheng Feng, Guoqiang Chen & Jianxiu Yu
The membrane association of the tumour suppressor phosphatase and tensin homologue (PTEN) is required to oppose the phosphatidylinositol-3-kinase/AKT pathway by dephosphorylation of phosphatidylinositol-3,4,5-triphosphate (PIP3). How cytosolic PTEN interacts with its main substrate, PIP3, localized at the inner face of plasma membrane remains unclear. Here we show that PTEN is covalently modified by SUMO1 at both K266 and K254 sites in the C2 domain of PTEN. SUMO1 modification at K266 located in the CBR3 loop, which has a central role in PTEN membrane association, mainly facilitates cooperative binding of PTEN to the plasma membrane by electrostatic interactions. This results in the downregulation of the phosphatidylinositol-3 kinase/AKT pathway and consequently, suppression of anchorage-independent cell proliferation and tumour growth in vivo. Our data demonstrate a molecular mechanism whereby SUMO1 modification is required for PTEN tumour suppressor function by controlling PTEN membrane association and regulation of the phosphatidylinositol-3 kinase/AKT pathway.
<br/>来源：生物谷
</div>
</div>
</div>
还没有人评论，赶快抢个沙发