核糖体合成调节因子1(RRS1)稳定GRP78并促进乳腺癌进展

Regulator of Ribosome Synthesis 1 (RRS1) Stabilizes GRP78 and Promotes Breast Cancer Progression.

作者信息Wenjing Sun, Junying Song, Qinglan Wu, Lin Deng, Tenglong Zhang, Li Zhang, Yanan Hua, Yi Cao, Lin Hou
PMID38474562
期刊Molecules
发布时间2024-02-28
DOI10.3390/molecules29051051

实验完整度

包含体外细胞实验、组织样本分析、Co-IP/MS互作验证、蛋白稳定性实验及通路机制验证,符合两个及以上独立证据层级。

主要模型

乳腺癌组织样本 BT-549细胞系 MDA-MB-231细胞系 MCF-7、MDA-MB-468细胞系

重点核对

RRS1在乳腺癌组织和细胞系中高表达 sh-RRS1敲低后细胞增殖、侵袭和迁移能力下降 RRS1与GRP78存在相互作用 RRS1通过泛素-蛋白酶体途径稳定GRP78蛋白 GRP78介导PI3K/AKT通路激活

摘要

核糖体合成调节因子1(RRS1)是核糖体生物发生中的一个关键调控因子,对乳腺癌(BC)的进展具有显著影响。然而,其确切的机制和通路尚未完全阐明。本研究旨在探讨RRS1对乳腺癌生长和转移的影响及其潜在机制。我们发现RRS1在乳腺癌组织和细胞系中过表达。本研究旨在通过慢病毒转染技术调控RRS1的水平,以探索其在乳腺癌细胞中的潜在功能。敲低RRS1抑制了细胞增殖、侵袭和迁移,而过表达则产生相反的效果。我们首次通过免疫共沉淀(Co-IP)结合质谱分析确定了RRS1与葡萄糖调节蛋白78(GRP78)之间的相互作用,提供了RRS1和GRP78共定位和正调控的证据。我们观察到RRS1通过泛素-蛋白酶体途径抑制GRP78的降解,从而导致GRP78的稳定。此外,我们的研究结果表明,RRS1通过激活GRP78介导的磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)信号通路促进乳腺癌进展。总之,这一新发现的RRS1/GRP78信号轴为进一步探索乳腺癌侵袭和转移的机制提供了分子和理论基础。

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
RRS1在乳腺癌进展中发挥什么作用,其分子机制是什么?
核心机制
RRS1与GRP78相互作用,通过抑制泛素-蛋白酶体降解来稳定GRP78蛋白,进而激活PI3K/AKT信号通路,促进乳腺癌细胞增殖、侵袭和迁移。
主要证据
在乳腺癌组织和细胞系中观察到RRS1高表达;敲低RRS1抑制细胞增殖、侵袭和迁移;Co-IP和质谱分析证实RRS1与GRP78相互作用;蛋白稳定性实验表明RRS1抑制GRP78泛素化降解;通路分析显示RRS1通过GRP78激活PI3K/AKT通路。
研究意义
RRS1/GRP78信号轴的发现为乳腺癌侵袭和转移机制提供了新的分子和理论依据,靶向RRS1或破坏RRS1-GRP78相互作用可能为乳腺癌治疗提供新策略。

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

表达分析

评估RRS1在乳腺癌组织和细胞系中的表达水平。

通过Western blot和RT-qPCR检测乳腺癌组织及邻近正常组织中RRS1蛋白和mRNA表达,并在正常乳腺上皮细胞(HMEC)和四种乳腺癌细胞系(MDA-MB-231、BT-549、MDA-MB-468、MCF-7)中检测RRS1表达。

2

功能验证

验证RRS1对乳腺癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

通过慢病毒感染在BT-549和MDA-MB-231细胞中敲低或过表达RRS1,然后进行CCK-8增殖实验、集落形成实验、划痕实验和Transwell侵袭实验。

3

互作验证

鉴定RRS1相互作用蛋白并验证RRS1与GRP78的相互作用。

通过Co-IP结合质谱分析鉴定与RRS1互作的蛋白,并用Co-IP和免疫荧光验证RRS1与GRP78的相互作用及共定位。

4

稳定性分析

研究RRS1是否影响GRP78蛋白稳定性。

使用CHX处理细胞,观察GRP78蛋白半衰期;使用蛋白酶体抑制剂MG132处理细胞,检测GRP78蛋白水平;通过免疫沉淀和Western blot检测GRP78泛素化水平。

5

通路研究

验证RRS1是否通过GRP78调控PI3K/AKT通路。

在RRS1敲低或过表达细胞中检测PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT等蛋白表达;通过siRNA敲低GRP78,观察对RRS1过表达引起的PI3K/AKT通路激活的影响。

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
高糖DMEM培养基HycloneSH30243.01
胎牛血清ExCell BioFSP500
MG132Selleck--
Trizol试剂Vazyme--
CCK-8试剂盒Solarbio--
蛋白A/G试剂盒Epizyme--
BCA蛋白定量试剂盒Vazyme--
抗GRP78抗体Proteintech66574-1-Ig
免疫球蛋白GBiossbs-0297R
胰蛋白酶Promega--
Obitrap-Elite质谱仪Thermo Fisher Scientific--
抗RRS1抗体Abcamab188161
荧光二抗ABclonalAS039、AS011
DAPI染色液Epizyme--
激光共聚焦显微镜LeicaStellaris 5
瑞斯托霉素诱导血小板聚集缓冲液Shandong Sparkjade Scientific Instruments Co., Ltd.--
PVDF膜Millipore--
GRP78抗体Proteintechab32072
GAPDH抗体AbclonalAC002
磷酸化AKT抗体AbmartT40067
磷酸化PI3K抗体ProteintechAP0427
PI3K抗体AbclonalA4992
AKT抗体AbmartT55561
泛素抗体Proteintech10201-2-AP
ECL化学发光底物Abclonal--

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:MDA-MB-231、BT-549、MDA-MB-468、MCF-7、HMEC;DMEM高糖培养基含10% FBS。
阅读提示:Materials and Methods, Section 4.2
基因敲低/过表达
慢病毒感染MOI=20,细胞融合度20-30%,感染后48小时进行后续实验。
阅读提示:Materials and Methods, Section 4.3
细胞增殖、迁移和侵袭检测
CCK-8检测:2×10^3细胞/孔,培养1-5天;划痕实验:细胞密度2×10^5/孔,观察0、24、48小时;Transwell侵袭实验:细胞密度1×10^4/孔,接种于Matrigel包被的Transwell小室,培养48小时。
阅读提示:Materials and Methods, Sections 4.5-4.7
蛋白稳定性分析
CHX浓度710 μM;MG132浓度10 μM处理6小时;泛素化检测:IP使用抗GRP78抗体,WB使用抗泛素抗体。
阅读提示:Materials and Methods, Section 4.11;Figure 4
通路验证
siRNA敲低GRP78,序列信息;WB检测GRP78、PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT表达。
阅读提示:Materials and Methods, Section 4.3;Figure 6