EZH2 K63-多聚泛素化影响结外自然杀伤/T细胞淋巴瘤的迁移

EZH2 K63-polyubiquitination affecting migration in extranodal natural killer/T-cell lymphoma.

作者信息Boheng Li, Qidi Zhou, Qin Wan, Xuan Qiao, Shangying Chen, Jianbiao Zhou, Zhijun Wuxiao, Lei Luo, Siok-Bian Ng, Jieping Li, Wee-Joo Chng
PMID38031139
发布时间2023-11-29
DOI10.1186/s13148-023-01606-6

实验完整度

研究包含体外细胞模型、患者样本GEP分析、多重泛素化位点验证、机制研究(Co-IP、磷酸化)及药物处理实验,多个证据层级。

主要模型

ENKTL细胞系(YT、NKYS、NK92) HEK293T细胞 ENKTL患者样本(35例)

重点核对

TRIP12与EZH2在ENKTL患者样本中的表达相关性(R=0.76, p=6.9e-07) EZH2 K634R突变对TRIP12介导的EZH2稳定化的影响 TRIP12介导EZH2 K63连接多聚泛素化的验证(LC-MS/MS及泛素突变体) HSP60作为上游调控因子的功能验证(敲低实验) 地塞米松处理对TRIP12和EZH2蛋白水平的影响

摘要

背景:过表达的EZH2在包括结外自然杀伤/T细胞淋巴瘤(ENKTL)在内的多种癌症的发病机制中具有致癌作用。然而,EZH2上调的潜在机制尚未完全阐明,且在ENKTL中靶向EZH2仍然困难。结果:当前研究鉴定出E3连接酶TRIP12在ENKTL中触发EZH2的K63连接的多聚泛素化,并出乎意料地稳定EZH2。通过基因表达谱(GEP)分析,ENKTL患者样本中TRIP12和EZH2水平相互关联。借助定量质谱(MS)及后续分析,我们确定K634为EZH2的泛素化位点。进一步研究证实,TRIP12介导的EZH2 K634泛素化增强了EZH2与SUZ12或CDK1之间的相互作用,并增加了EZH2 T487磷酸化水平。本研究进一步证明TRIP12-EZH2信号可能受胞质HSP60调控。重要的是,TRIP12-EZH2轴通过加速上皮-间质转化(EMT)介导ENKTL细胞迁移。此外,我们的研究发现地塞米松处理可调控TRIP12-EZH2信号,可能代表一种针对ENKTL转移的新型治疗策略。结论:总之,TRIP12诱导EZH2的K63连接的特定位点多聚泛素化以稳定EZH2,从而促进ENKTL细胞迁移,并可通过地塞米松处理靶向该过程。

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
ENKTL中EZH2过表达的机制以及如何靶向EZH2介导的致癌作用。
核心机制
TRIP12作为E3连接酶催化EZH2的K63连接多聚泛素化(K634位点),稳定EZH2蛋白,增强其与SUZ12和CDK1的相互作用,促进EZH2 T487磷酸化,进而通过诱导EMT促进ENKTL细胞迁移。
主要证据
通过GEP分析、Co-IP、LC-MS/MS、泛素化实验、点突变实验、细胞活力及迁移实验(transwell)等,证实在ENKTL细胞系和HEK293T细胞中TRIP12-EZH2信号轴的作用。
研究意义
揭示EZH2在ENKTL中过表达的新机制,提出TRIP12可能作为治疗靶点,并发现常规类固醇治疗(地塞米松)可能通过靶向TRIP12-EZH2信号预防ENKTL转移。

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

EZH2相互作用蛋白和E3连接酶筛选

鉴定可能影响EZH2稳定性的E3连接酶。

通过GEP分析EZH2表达,结合EZH2相互作用组数据,筛选出TRIP12和UHRF1,并通过Co-IP验证TRIP12与EZH2的相互作用。

2

TRIP12对EZH2表达和细胞存活的影响

验证TRIP12是否调控EZH2蛋白水平及ENKTL细胞存活。

通过siRNA敲低或过表达TRIP12,检测EZH2蛋白和mRNA水平,并利用CCK-8检测细胞存活。

3

TRIP12对EZH2靶基因表达的影响

检验TRIP12是否影响EZH2介导的转录调控。

检测TRIP12敲低或过表达后,EZH2经典抑制基因(MYT-1, SOX17, SLIT2)和非经典激活基因(MAPK15, CCND1, RAD51C, KRAS)的表达变化。

4

TRIP12介导EZH2 K63连接多聚泛素化

确定TRIP12是否催化EZH2的泛素化及泛素化连接类型。

在293T细胞中共转染EZH2、泛素及TRIP12,通过Co-IP和LC-MS/MS鉴定EZH2泛素化位点和连接类型,并使用K11/K48/K63特异性泛素突变体验证。

5

鉴定EZH2 K634为关键泛素化位点

验证K634位点对TRIP12介导的EZH2稳定化和功能的重要性。

构建EZH2泛素化位点突变体(K61R, K569R, K602R, K634R, K735R),检测TRIP12过表达时外源EZH2水平变化、与TRIP12的结合及对细胞存活和靶基因表达的影响。

6

TRIP12介导的EZH2泛素化增强PRC2相互作用和T487磷酸化

探讨K634泛素化对EZH2功能的影响。

通过Co-IP检测TRIP12过表达时EZH2与SUZ12、CDK1的相互作用,以及EZH2 T487磷酸化水平;构建T487A突变体验证磷酸化对SUZ12结合的影响。

7

HSP60作为上游调控因子对TRIP12-EZH2信号的调控

验证HSP60是否调控TRIP12和EZH2表达及亚细胞定位。

通过Co-IP验证HSP60与EZH2、SUZ12、TRIP12的相互作用;敲低HSP60检测TRIP12和EZH2蛋白及mRNA水平;检测HSP60在细胞质和线粒体的分布。

8

地塞米松对TRIP12-EZH2信号的抑制效应

测试地塞米松能否下调TRIP12和EZH2水平并抑制细胞迁移。

用不同浓度地塞米松处理ENKTL细胞系,检测TRIP12和EZH2蛋白水平变化;进行transwell迁移实验。

9

TRIP12-EZH2轴对ENKTL细胞迁移和EMT的影响

验证TRIP12-EZH2信号是否促进迁移和EMT。

敲低或过表达EZH2和TRIP12,检测迁移能力和EMT标志物表达(E-CAD, SNAIL, SLUG)。

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
RPMI-1640培养基Gibco--
Iscove改良Dulbecco培养基Gibco--
Dulbecco改良Eagle培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
马血清Bioagrio--
白细胞介素-2Miltenyi--
MG132Targetmol133407-82-6
地塞米松TargetmolT1076/50-02-2
SUZ12抗体Santa Cruzsc-271325
EED抗体Santa Cruzsc-518116
正常小鼠IgGSanta Cruzsc-2025
Flag抗体BeyotimeAF519
HSP60抗体Santa Cruzsc-13115
EZH2抗体Cell Signaling Technology3147s
抗泛素(K63连接特异性)抗体AbcamEPR8590-448
GAPDH抗体Santa Cruzsc-47724
三甲基组蛋白H3(Lys27)抗体Cell Signaling TechnologyC36B11
组蛋白H3抗体Cell Signaling TechnologyD1H2
UHRF1抗体Santa Cruzsc-373750
TRIP12抗体Proteintech25303-1-AP
β-微管蛋白抗体WanleibioWL01931
GFP抗体Santa Cruzsc-9996
HA探针抗体Santa Cruzsc-7392
HSP90抗体BeyotimeAH732
COX-IV抗体WanleibioWL02203
CDK1抗体Santa Cruzsc-54
EZH2(磷酸化Thr487)抗体Signalway#12820
Neon转染系统Invitrogen--
Lipofectamine3000转染试剂Invitrogen--
pcDNA3.1-Flag-TRIP12质粒Public Protein/Plasmid Library--
pcDNA3.1-Myc-His-HSP60质粒Public Protein/Plasmid Library--
pcDNA空载体Public Protein/Plasmid Library--
pReceiver-M98-GFP-EZH2质粒Shenggong--
pReceiver-M98空载体Shenggong--
Prk5-HA-Ub质粒----
Prk5-HA-K11-Ub质粒----
Prk5-HA-K48-Ub质粒----
Prk5-HA-K63-Ub质粒----
EZH2 siRNAShenggong--
TRIP12 siRNAShenggong--
HSP60 siRNAQingke--
细胞计数试剂盒-8Beyotime--
线粒体与血浆蛋白分离试剂盒Beyotime--
RIPA裂解液----
蛋白A/G琼脂糖珠Invitrogen10004D
SDS上样缓冲液Ding Guo--
RNAsimple试剂盒TiangenDP419
Fastking反转录试剂盒Tiangen--
SYBR Green MixTiangen--
ConnectTM实时荧光定量PCR系统----
快速突变系统TransGen BiotechFM111-02
GeneChip® Clariom D人类表达谱芯片Thermo Fisher--
Easy-nLC1200液相色谱系统Thermo Fisher--
Q Exactive™四极杆-轨道阱质谱仪Thermo Fisher--
C18 PepMap100捕集柱----
Acclaim PepMap反相液相色谱分析柱----
PVDF膜----
Tanon成像系统Tanon--

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
细胞系来源和培养条件:NKYS在RPMI-1640+10%FBS+300U/mL IL-2;YT在IMDM+20%FBS+1%丙酮酸钠+100U/mL IL-2;NK-92在RPMI-1640+10%FBS+10%马血清+100U/mL IL-2。
阅读提示:Methods: Cell culture
TRIP12敲低/过表达
siRNA序列和转染条件:Neon转染系统,48小时后收蛋白,24小时后提RNA。
阅读提示:Methods: Constructs and siRNA transfection; Table 2
泛素化检测
MG132浓度和处理时间:5 μM,6小时。
阅读提示:Figure legends: Fig. 4
LC-MS/MS分析
实验重复数:N=2。
阅读提示:Figure legends: Fig. 4B
细胞迁移实验
细胞数:5×10^4,培养时间:12小时。
阅读提示:Methods: Cell migration assay
地塞米松处理
浓度和处理时间:处理48小时,迁移实验使用500 nM。
阅读提示:Figure legends: Fig. 7A, B; Fig. 8E