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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/82668
標題: | 解析腫瘤抑制蛋白BAP1特性及其進核之調控機制 Dissecting the nuclear import mechanism and characterization of the tumor suppressor BRCA1-assocated protein 1 (BAP1) |
作者: | Tzu-Jing Yang 楊子靖 |
指導教授: | 徐尚德(Shang-Te Danny Hsu) |
關鍵字: | 去泛素化酶,泛素化,腫瘤抑制蛋白,核輸入, BRCA1-associated protein 1,Deubiquitinating enzyme,ubiquitination,Tumor suppressor,Nuclear import,Transportin-1, |
出版年 : | 2022 |
學位: | 博士 |
摘要: | "BRCA1-associated protein 1 (BAP1) 是一重要的腫瘤抑制因子 (tumor suppressor),屬於泛素碳端水解酶 (ubiquitin C-terminal hydrolase, UCH) 家族。BAP1 藉由其去泛素化活性(deubiquitination activity) 參與多種細胞內調控路徑,包括轉錄調控、染色質重塑、細胞週期進程、細胞分化和凋亡、 DNA 損傷反應和 DNA 修復。據報導,多種人類惡性腫瘤中帶有突變型 BAP1基因,其中包括惡性間皮瘤、葡萄膜黑色素瘤、腎透明細胞癌。許多研究中均顯示多種癌症相關的突變位點可導致 BAP1 的去泛素化活性受損,以及異常的細胞質分佈,從而促進腫瘤生長。相反之,重新導入具有功能性的 BAP1 則可抑制癌細胞的生長。因此, BAP1 的腫瘤抑制活性 (tumor suppressor activity) 取決於其酵素活性和正確的細胞內定位。此外,利用觀察 BAP1 的細胞內定位染色結果,將可作為上述惡性癌症的預後標記。 由於 BAP1 的進核機制尚未明確,我們在本研究中確認 Tranportin-1 (TNPO1) 透過辨識 BAP1 的碳端脯氨酸-酪氨酸核定位訊號 (PY-NLS) 作為主要調控者控制 BAP1 的進核機轉。此外,我們發現碳端功能區塊 (CTD) 具有調控 BAP1 的自我聚集能力。TNPO1 則可藉由與 CTD 結合來調控 BAP1 聚集的程度,並以 1:1 的方式形成 TNPO1: BAP1CTD 異二聚體。 我們進一步解析 TNPO1 與 BAP1PY-NLS 複合體的晶體結構以提供 TNPO1 與 BAP1PY-NLS 交互作用的分子決定機制。UBE2O 為一種非典型的 E2/E3 泛素結合酶,可針對 BAP1 的核定位訊號進行單泛素化修飾 (NLS monoubiquitination) 調控其細胞內定位。然而,我們發現 TNPO1 結合 BAP1PY-NLS 後,可利用立體障礙掩蓋 PY-NLS 序列中的四個單泛素化 (mUb) 位點,從而阻礙UBE2O進行隨後的核定位訊號單泛素化修飾。 我們接著證明 BAP1 是一種容易自我聚集 (aggregation) 的蛋白質。當 BAP1 分別攜帶與癌症相關的 UCH 功能區塊突變位: N78S 或G128R 時, 可以觀察到此二種BAP1突變型重組蛋白容易形成蛋白聚集物 (protein aggregates) 或是在細胞內大量聚集在細胞質中。儘管這些突變型保留了與 TNPO1 相互作用的能力,但研究結果表明這些突變增強了 BAP1 的聚集特性,進而導致 BAP1 無法順利轉運至細胞核內。 雖然 BAP1 主要分布在細胞核內,仍有一小部分 BAP1 被發現位於粒腺體-內質網接觸位點 (Mitochondria-ER contact sites)。 BAP1 在細胞質中的生物學相關性被描述為它通過去泛素化調節 IP3R3 受體的蛋白質穩定性。由於 IP3R3 受體可作為鈣離子控制裝置(IP3R3-VDAC1-GRP75 複合體)的組成部分。因此,該機制穩定了此控制裝置的穩定性進而促進了鈣離子從內質網流入粒腺體和隨後由鈣離子調節的細胞凋亡機轉。在這項工作的最後一章中,我們著力於從人類細胞中分離出粒腺體-內質網接觸位點並建立系統,此系統將有助於未來進一步了解 BAP1 如何與 IP3R3 交互作用的分子機制。 " |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/82668 |
DOI: | 10.6342/NTU202200321 |
全文授權: | 同意授權(限校園內公開) |
電子全文公開日期: | 2024-02-09 |
顯示於系所單位: | 生化科學研究所 |
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