TBK1对syntenin-1的磷酸化促进非小细胞肺癌细胞的增殖和迁移

Phosphorylation of syntenin-1 by TBK1 promotes proliferation and migration of non-small cell lung cancer cells.

作者信息Lin Gao, Hecun Zou, Guojiao Xie, Xinning Li, Zan Chen
PMID40412527
发布时间2025-07
DOI10.1016/j.jbc.2025.110278

实验完整度

高

包含体外激酶实验、细胞功能实验、基因敲除和转录组测序等多个层级,并进行机制验证。

主要模型

HEK293T细胞 A549细胞系 syntenin-1敲除A549细胞系

重点核对

TBK1与syntenin-1的相互作用通过IP-MS和coIP验证 TBK1直接磷酸化syntenin-1 S6位点通过体外激酶实验和突变验证 ULK1并非直接激酶,而是通过激活TBK1发挥作用 TBK1与syntenin-1共表达促进A549细胞增殖和迁移 S6A突变减少效应,S6D增加MAPK信号通路激活

摘要

Syntenin-1是一个有前景的癌症治疗靶点,因为其抑制剂在多种癌症类型的临床前模型中已显示出积极疗效。翻译后修饰(包括磷酸化)在调控syntenin-1活性中发挥重要作用,但其潜在的分子机制尚未被完全理解。为了找出催化syntenin-1修饰的酶,我们对免疫沉淀的syntenin-1进行了质谱蛋白质组学分析,并鉴定出TANK结合激酶1(TBK1)作为结合伙伴。通过生化和细胞实验,我们证明了TBK1直接与syntenin-1相互作用并在S6残基上磷酸化它。据报道ULK1是催化syntenin-1 S6磷酸化的激酶,在我们的实验中显示通过激活TBK1间接触发syntenin-1磷酸化。我们还发现syntenin-1在非小细胞肺癌(NSCLC)细胞中上调,且TBK1催化的syntenin-1磷酸化促进了NSCLC细胞系A549的细胞生长和转移。转录组测序揭示TBK1对syntenin-1的磷酸化激活了MAPK信号通路。我们的研究阐明了一种新机制,其中受上游TBK1信号调控的syntenin-1磷酸化控制NSCLC进展。

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
哪些激酶直接磷酸化syntenin-1并调控其功能?
核心机制
TBK1直接磷酸化syntenin-1的S6位点,激活MAPK信号通路,从而促进NSCLC细胞的增殖和迁移。
主要证据
IP-MS和共免疫沉淀验证TBK1与syntenin-1相互作用;体外激酶实验证实TBK1直接磷酸化S6;细胞实验显示共表达促进A549增殖和迁移;RNA-seq显示MAPK通路激活。
研究意义
揭示TBK1作为syntenin-1新激酶的作用,为NSCLC治疗提供潜在靶点,并强调体外酶学表征的重要性。

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

鉴定syntenin-1相互作用蛋白

寻找催化syntenin-1磷酸化的激酶

在HEK293T细胞中表达Flag-syntenin-1,通过IP-MS鉴定相互作用蛋白,发现TBK1。

2

验证TBK1与syntenin-1的结合

确认TBK1与syntenin-1的物理相互作用

通过共免疫沉淀和体外pull-down实验验证。

3

体外激酶实验验证磷酸化

确认TBK1直接磷酸化syntenin-1

纯化重组蛋白进行激酶实验,检测磷酸化。

4

鉴定磷酸化位点

确定TBK1磷酸化syntenin-1的特定残基

通过质谱分析鉴定磷酸化位点,并通过突变验证。

5

区分ULK1和TBK1的贡献

确定syntenin-1 S6磷酸化的直接激酶

通过CRISPR敲除ULK1或TBK1,观察syntenin-1磷酸化变化。

6

评估在NSCLC细胞中的功能

研究TBK1-syntenin-1共表达对NSCLC细胞增殖和迁移的影响

在A549细胞中过表达syntenin-1和TBK1,检测细胞生长、增殖和迁移。

7

验证S6磷酸化的功能相关性

确定S6磷酸化是否介导syntenin-1的致癌功能

在syntenin-1敲除的A549细胞中表达WT、S6A和S6D突变体,评估功能差异。

8

转录组和信号通路分析

探索syntenin-1磷酸化影响的信号通路

通过RNA-seq分析基因表达变化,并验证MAPK通路激活。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜氏改良Eagle培养基GibcoC11995500BT
胎牛血清Biosera010423-UY
青霉素-链霉素溶液Gibco15140-122
RPMI 1640培养基GibcoC11875500BT
抗磷酸化ERK抗体CST9101
抗磷酸化p38抗体CST4511
抗磷酸化SAPK/JNK抗体CST9251
抗HA辣根过氧化物酶偶联抗体ABclonalAE025
抗Flag辣根过氧化物酶偶联抗体CST86861
抗TBK1抗体Proteintech28397-1-AP
抗syntenin-1抗体Proteintech22399-1-AP
抗ULK1抗体ABclonalA8529
抗磷酸化TBK1/NAK(Ser-172)抗体CST5483
抗GAPDH抗体ABclonalAC002
BeyoMag抗HA磁珠BeyotimeP2121
BeyoMag抗Flag磁珠BeyotimeP2115
聚乙烯亚胺Polysciences23966-2
lipo8000转染试剂BeyotimeC0533
PVDF膜Bio-Rad1620177
吐温-20Sangon BiotechA600560
增强化学发光试剂ABclonalRM00021
Orbitrap Exploris 480质谱仪Thermo Scientific--
活性TBK1蛋白SignalChemT02-10G-10
ULK1蛋白SignalChemU01-11G
GST-TBK1蛋白SinoBiologicalT02-10G
细胞计数试剂盒-8BeyotimeC0041
Transwell小室Corning3422
EdU试剂BeyotimeC0071S
免疫染色固定液BeyotimeP0098
Triton X-100GenStarVA11410
RNAiso Plus试剂Takara9109
Primescript反转录试剂盒ABclonalRK20428
SYBR荧光定量PCR试剂盒ABclonalRK21203
双荧光素酶报告基因检测系统Abcamab-228530

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
细胞系、培养基类型、血清浓度、抗生素浓度
阅读提示:Experimental procedures - Cells and antibodies
免疫沉淀
抗体、磁珠、裂解缓冲液、孵育时间
阅读提示:Experimental procedures - Immunoprecipitation and Western blotting
体外激酶实验
激酶和底物浓度、ATP浓度、反应缓冲液、温度和时间
阅读提示:Experimental procedures - In vitro kinase assay
细胞功能实验
细胞密度、处理时间、试剂浓度、统计方法
阅读提示:Experimental procedures - CCK8 cell growth assay, Transwell assay, EdU cell proliferation assay, Wound-healing assay
基因编辑
sgRNA序列、转染方法、筛选浓度
阅读提示:Experimental procedures - CRISPR-based gene editing
转录组分析
RNA提取方法、测序平台、数据分析流程
阅读提示:Experimental procedures - RNA-sequencing