协调的转录与分解代谢程序支持胰腺癌在RAS-MAPK通路抑制下的铁依赖性适应

Coordinated Transcriptional and Catabolic Programs Support Iron-Dependent Adaptation to RAS-MAPK Pathway Inhibition in Pancreatic Cancer

作者信息Mirunalini Ravichandran, Jingjie Hu, Charles Cai, Nathan P Ward, Anthony Venida, Callum Foakes, Miljan Kuljanin, Annan Yang, Connor J Hennessey, Yang Yang, Brandon R Desousa, Gilles Rademaker, Annelot A L Staes, Zeynep Cakir, Isha H Jain, Andrew J Aguirre, Joseph D Mancias, Yin Shen, Gina M DeNicola, Rushika M Perera
PMID35771494
发布时间2022-09
DOI10.1158/2159-8290.CD-22-0044

摘要

胰腺导管腺癌(PDA)细胞对RAS-MAPK信号通路药理抑制产生代谢适应的机制尚不明确。通过对MEK抑制剂曲美替尼处理的PDA细胞进行转录组和染色质免疫沉淀分析,我们发现了c-MYC与溶酶体基因表达的主转录因子MiT/TFE蛋白之间的转录拮抗作用。在基础条件下,c-MYC和MiT/TFE因子竞争结合溶酶体基因启动子以精细调控基因表达。用MEKi处理PDA细胞或患者来源的类器官会导致c-MYC下调并增加MiT/TFE依赖的溶酶体生物合成。对免疫纯化溶酶体的定量蛋白质组学分析揭示了MEKi处理细胞对铁蛋白自噬(铁储存复合物铁蛋白的选择性降解)的依赖性。铁蛋白自噬促进了线粒体铁硫簇蛋白的合成并增强了线粒体呼吸。因此,抑制铁的利用使PDA细胞对MEKi敏感,这突显了在适应KRAS-MAPK抑制过程中对溶酶体依赖性铁供应的关键且可靶向的依赖。 意义:MAPK通路抑制后c-MYC水平的降低促进了自噬和溶酶体生物合成的上调。增强的自噬-溶酶体活性是增加铁蛋白自噬介导的铁供应所必需的,后者在治疗压力下支持线粒体呼吸。破坏铁蛋白自噬与KRAS-MAPK抑制具有协同作用并能阻断PDA的生长,从而突显了一个关键的、可靶向的代谢依赖性。

实验方法

产品清单

名称品牌货号
Illumina HiSeq 4000测序仪IlluminaHiSeq 4000
CFX384 Touch实时荧光定量PCR检测系统Bio-RadCFX384 Touch
ChemiDoc XRS+化学发光成像系统BioRadXRS+
Covaris聚焦超声破碎仪Covaris--
Protein A Dynabeads磁珠Invitrogen--
岛津微流高效液相色谱系统Shimadzu--
Waters NanoAcquity泵和自动进样器WatersNanoAcquity
赛默飞Orbitrap Elite质谱仪ThermoFisherOrbitrap Elite
Sep-Pak Plus C18固相萃取柱Waters CorpWAT020515
Orbitrap Lumos质谱仪--Lumos
Proxeon NanoLC-1200超高效液相色谱系统ProxeonNanoLC-1200
蔡司激光扫描显微镜710ZeissLSM 710
莱卡SP5显微镜LeicaSP5
酶标仪(Cytation5, BioTek)BioTekCytation5
Seahorse XFe96分析仪AgilentXFe96
Seahorse XFe96分析仪AgilentXFe96
抗HA偶联Dynabeads磁珠Thermo Scientific88837
Pierce BCA蛋白质测定试剂盒Life Technologies23227
PureLink RNA小提试剂盒Thermo Fisher12183025
iScript反转录预混液Bio-Rad1708841
iTaq通用SYBR Green预混液Bio-Rad1725122
Tecan通用mRNA Plus试剂盒Tecan9156-A01
MycoAlert支原体检测试剂盒LonzaLT07–418
NE-PER核与胞质提取试剂盒ThermoFischer78833
X-tremeGENE转染试剂Sigma Aldrich6365787001
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Invitrogen13778100
supersignal West Pico化学发光底物Fisher Scientific34080
Illumina DNA Flex文库制备试剂盒Illumina20018705
Pierce BCA蛋白质测定试剂盒----
Invitrogen NativePAGE系统Invitrogen--
Invitrogen Bis-Tris (3–12%) 天然PAGE胶InvitrogenBN1002BOX
顺乌头酸酶活性测定试剂盒Abcamab183459
EZBlue凝胶染色液SigmaG1041
Cell-Tak细胞粘附剂Corning354240
生长因子减除Matrigel基质胶Corning356231
细胞回收液Corning354253
聚凝胺试剂EMD MilliporeTR-1003-G
相锁管Qiagen--