核角蛋白6A通过与TEAD1相互作用上调人乳头瘤病毒癌基因表达

Nuclear keratin 6A upregulates human papillomavirus oncogene expression through TEAD1 interaction.

作者信息Tomoya Miyamura, Seiichiro Mori, Mamiko Onuki, Akihiko Sekizawa, Koji Matsumoto, Iwao Kukimoto
PMID40544293
期刊Virol J
发布时间2025-06-21
DOI10.1186/s12985-025-02832-5

实验完整度

研究包含体外细胞模型(CaSki、SiHa)、siRNA/shRNA敲低、挽救实验、ChIP、Co-IP等多种功能验证和机制验证。

主要模型

CaSki细胞 SiHa细胞 HaCaT细胞 293FT细胞

重点核对

HPV16阳性宫颈癌细胞系CaSki和SiHa K6A敲低方式:siRNA瞬时转染或shRNA慢病毒稳定转导 K6A挽救实验:shRNA抗性K6A逆转录病毒转导 TEAD1敲低:siRNA转染 K6A核定位信号(NLS)功能验证

摘要

背景:人乳头瘤病毒(HPV)癌基因E6和E7在宫颈癌发生中起关键作用,其表达受HPV基因组长控制区(LCR)结合的细胞转录因子调控。为阐明HPV诱导癌变的机制,鉴定宫颈癌细胞中控制LCR的宿主因子非常重要。我们先前报道LCR结合转录因子TEAD1对HPV癌基因表达至关重要。本研究旨在阐明应激反应性角蛋白6A(K6A)作为TEAD1潜在辅因子在HPV癌基因表达中的作用。方法:用针对K6A的小干扰RNA(siRNA)转染HPV16阳性宫颈癌细胞,或用表达短发夹RNA(shRNA)的慢病毒感染细胞以下调K6A表达。通过逆转录定量聚合酶链反应或Western blot检测HPV16癌基因表达。使用逆转录病毒转导在K6A缺失细胞中恢复K6A表达。通过细胞分级分离后进行Western blot分析K6A的亚细胞定位。使用染色质免疫沉淀(ChIP)评估K6A与LCR的体内结合。通过免疫共沉淀和基于荧光的体内相互作用实验评估K6A与TEAD1的物理相互作用。结果:针对K6A的siRNA转染降低了宫颈癌细胞中HPV16 E6*I mRNA和E7蛋白水平。慢病毒递送靶向K6A的shRNA也降低了E7蛋白水平并抑制细胞生长。相反,在K6A缺失细胞中异位表达shRNA抗性K6A恢复了E7表达,并且在K6A恢复细胞中进一步siRNA敲低TEAD1减弱了E7表达。K6A在宫颈癌细胞核组分中检测到,其N端具有功能性双分核定位信号。ChIP显示核K6A在体内与HPV16 LCR结合,部分依赖于TEAD转录因子的存在。最后,蛋白质-蛋白质相互作用实验证实了K6A与TEAD1在核内的结合。结论:核K6A通过TEAD1与LCR结合并上调HPV16癌基因表达,从而促进宫颈癌发展。补充信息:在线版本包含补充材料,可在10.1186/s12985-025-02832-5获取。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
核角蛋白6A是否通过与TEAD1相互作用调控HPV16癌基因的表达及其在宫颈癌发生中的作用
核心机制
核K6A通过与TEAD1相互作用结合至HPV16 LCR,作为TEAD1的转录辅因子上调E6/E7癌基因表达
主要证据
siRNA/shRNA敲低K6A降低E6*I mRNA和E7蛋白表达,挽救K6A恢复E7表达并依赖TEAD1;ChIP显示K6A结合LCR且部分依赖TEAD1/3/4;Co-IP和Fluoppi实验证实K6A与TEAD1的核内物理相互作用
研究意义
K6A可能成为治疗宫颈癌的新型治疗靶点,或作为预测宫颈病变发展的预后生物标志物

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

角质蛋白筛选与HPV癌基因表达初步关联

鉴定哪些角质蛋白参与调控HPV16癌基因表达

在CaSki细胞中分别转染针对KRT6A, KRT14, KRT16, KRT9, KRT2, KRT10, KRT1, KRT78的siRNA,检测E6*I mRNA水平及TEAD1敲低的影响

2

K6A敲低与挽救对E7蛋白表达的影响

验证K6A对HPV16 E7蛋白表达的调控作用及TEAD1依赖性

使用siRNA和shRNA敲低K6A,检测E7蛋白水平;在敲低细胞中恢复K6A表达,并随后敲低TEAD1,观察E7水平变化

3

K6A敲低对细胞增殖的影响

评估K6A对宫颈癌细胞生长的影响

使用稳定表达shK6A的CaSki和SiHa细胞,通过CCK-8试剂盒检测细胞活力

4

K6A核定位分析及NLS功能验证

确定K6A是否定位于细胞核并验证其NLS功能

分离CaSki细胞质和核组分,Western blot检测K6A分布;构建野生型或NLS缺失的HA-K6A,稳定转导SiHa细胞,分析核定位及对E7表达的影响

5

ChIP检测K6A与HPV16 LCR结合

验证核K6A在体内是否结合HPV16 LCR及其对TEAD的依赖性

使用抗K6A抗体对CaSki细胞染色质进行免疫沉淀,qPCR定量LCR DNA,并在敲低TEAD1/3/4后检测结合变化

6

K6A与TEAD1及共激活因子的蛋白互作验证

验证K6A与TEAD1及其转录共激活因子的物理相互作用

在293FT细胞中过表达FLAG-TEAD1和HA-K6A,进行Co-IP;在CaSki细胞中进行内源Co-IP(经benzonase处理),检测TEAD1、VGLL1、S100A9;荧光共定位实验确认核内相互作用

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

细胞功能检测
蛋白亚细胞定位分析
蛋白-DNA相互作用分析
蛋白-蛋白相互作用分析

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基----
胎牛血清----
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Thermo Fisher Scientific--
靶向KRT6A的siRNAHorizon DiscoveryM-012116-01
GAPDH引物----
Dual-Glo荧光素酶检测系统Promega--
Arvo MX发光检测仪PerkinElmer--
抗HPV16 E7抗体Santa Cruz Biotechnologysc-65711
抗K6A抗体Proteintech10590-1-AP
抗HA标签抗体Merck12013819001
抗Lamin B1抗体Santa Cruz Biotechnologysc-6216
抗FLAG抗体ProteintechHRP-66008
抗TEAD1抗体BD Transduction Laboratories610922
抗VGLL1抗体MerckHPA042403, HPA064616
抗S100A9抗体Sino Biological11145-R018
抗Ku70抗体GeneTexGTX101820
抗pan-TEAD抗体Cell Signaling TechnologyD3F7L
抗α-微管蛋白抗体Santa Cruz Biotechnologysc-32293
抗GAPDH抗体FUJIFILM Wako Pure Chemical015-25473
pLKO/shK6A载体MerckTRCN0000084031
pLVSIN-EF1α Pur慢病毒载体TaKaRa Bio--
pFB-Neo逆转录病毒载体Agilent Technologies--
pCMV-β载体TaKaRa Bio--
pAsh-MCL载体MBL--
phAG-MCL载体MBL--
嘌呤霉素----
G418遗传霉素----
CCK-8细胞计数试剂盒Dojindo--
核提取试剂盒Abcam--
抗K6A抗体Proteintech10590-1-AP
正常兔IgGCell Signaling Technology2729S
RPL30引物Cell Signaling Technology--
抗HA抗体Proteintech51064-2-AP
抗K6A抗体Proteintech10590-1-AP
正常兔IgGSanta Cruz Biotechnologysc-2027
X-tremeGENE HP转染试剂Roche--
Hoechst 33342染料Thermo Fisher Scientific--
ZOE荧光细胞成像仪Bio-Rad--
Image Lab软件Bio-Rad Laboratories--
ImageJ软件--v1.54 g

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
细胞培养基:DMEM;血清:10%胎牛血清;培养条件:37°C,5% CO2
阅读提示:Methods: Cell culture
siRNA敲低K6A
siRNA序列或目录号:siK6A (M-012116-01);转染试剂:Lipofectamine RNAiMAX;转染时间:2天
阅读提示:Methods: Small interfering RNA (siRNA) transfection
shRNA稳定敲低
shRNA序列:pLKO/shK6A (TRCN0000084031);筛选抗生素:1 µg/ml嘌呤霉素;对照:pLKO空载体
阅读提示:Methods: Lentiviral and retroviral transduction
K6A挽救实验
shRNA抗性K6A构建;逆转录病毒载体pFB-Neo;筛选条件:800 µg/ml G418
阅读提示:Methods: Plasmids; Lentiviral and retroviral transduction
LCR报告基因检测
报告质粒pGL3-P97;内参质粒phRG-TK;转染时间:6小时siRNA后,2天后测量
阅读提示:Methods: Luciferase reporter assay
ChIP检测K6A与LCR结合
抗体:抗K6A(Proteintech 10590-1-AP)和对照IgG;qPCR引物:HPV16 LCR和RPL30;TEAD敲低:siRNA混合
阅读提示:Methods: Chromatin Immunoprecipitation (ChIP) assay; Figure 5C
Co-IP和Fluoppi
表达质粒:pCMV/TEAD1F和pCMV/K6AH;抗体:抗HA和抗K6A;benzonase处理;Fluoppi:AG/TEAD1和Ash/K6A
阅读提示:Methods: Co-immunoprecipitation (Co-IP) assay; Fluorescent-based technology detecting protein-protein interaction (Fluoppi) assay