RNF19A通过调节ILK泛素化并失活AKT/mTOR信号通路抑制膀胱癌进展

RNF19A inhibits bladder cancer progression by regulating ILK ubiquitination and inactivating the AKT/mTOR signalling pathway.

作者信息Hao Deng, Guanghai Ji, Jun Ma, Jun Cai, Shaoping Cheng, Fan Cheng
PMID39508245
发布时间2024-11-06
DOI10.1186/s13062-024-00562-2

实验完整度

高

包含临床样本分析、体外功能实验、机制研究(免疫共沉淀、泛素化、CHX实验)和体内异种移植瘤模型等多层次验证。

主要模型

膀胱癌细胞系T24和5637 人胚肾上皮细胞系HEK-293T 永生化输尿管上皮细胞SV-HUC-1 BALB/c-nu裸鼠皮下移植瘤模型

重点核对

RNF19A过表达或敲低的T24和5637细胞 慢病毒感染及嘌呤霉素筛选(3 µg/ml) CCK-8、集落形成、伤口愈合、Transwell侵袭实验 CHX处理(20 µg/ml)和MG132处理(10 µM) 裸鼠皮下注射1×10^6 T24细胞

摘要

背景 RING finger蛋白超家族在致癌作用中的作用已被广泛研究,但该家族成员之一RNF19A在膀胱癌(BCa)中尚未被深入研究。 方法 通过公共资源数据挖掘和进一步实验分析BCa样本和细胞系中RNF19A的表达水平。通过慢病毒感染生成稳定过表达或敲低RNF19A的BCa细胞。通过一系列体外实验,包括CCK-8、集落形成、伤口愈合和Transwell侵袭实验,探讨RNF19A对细胞增殖、迁移和侵袭的影响。利用生物信息学方法和多种实验,包括western blot、qRT-PCR、免疫沉淀、放线菌酮、泛素化和拯救实验,研究了RNF19A影响BCa进展的机制。 结果 我们发现RNF19A在BCa样本和细胞系中表达降低,且RNF19A低表达预示BCa患者总生存期较短。功能上,强制表达RNF19A通过失活AKT/mTOR信号通路抑制BCa细胞增殖、迁移和侵袭,而沉默RNF19A则产生相反效果。机制上,RNF19A可直接与ILK相互作用并促进其泛素化和降解。拯救实验显示,强制表达ILK部分挽救了RNF19A过表达引起的AKT、mTOR和S6K1磷酸化降低,而RNF19A敲低诱导的p-AKT、p-mTOR和p-S6K1蛋白水平升高在沉默ILK后被消除。同样,RNF19A过表达或敲低对细胞增殖、迁移和侵袭表型的影响也可通过强制或降低ILK表达恢复。 结论 RNF19A通过调节ILK泛素化和失活AKT/mTOR信号通路抑制BCa细胞的增殖、迁移和侵袭能力。RNF19A可能是BCa潜在的预后生物标志物和有前景的治疗靶点。

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
RNF19A在膀胱癌中的表达水平及其对肿瘤进展的作用和分子机制。
核心机制
RNF19A直接与ILK相互作用,促进ILK泛素化降解,从而失活AKT/mTOR信号通路,抑制膀胱癌细胞增殖、迁移和侵袭。
主要证据
通过qRT-PCR、Western blot、免疫共沉淀、泛素化实验和细胞功能实验,以及体内异种移植瘤模型,证明RNF19A调节ILK泛素化和AKT/mTOR通路。
研究意义
RNF19A可能作为膀胱癌的潜在预后生物标志物和有前景的治疗靶点。

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

临床样本和细胞系中RNF19A表达分析

明确RNF19A在膀胱癌组织和细胞系中的表达水平及其与患者预后的相关性。

使用TIMER、UALCAN数据库分析RNF19A mRNA表达,并用qRT-PCR、Western blot和IHC检测54对膀胱癌及癌旁组织和5种膀胱癌细胞系中的表达。

2

体外功能实验

验证RNF19A对膀胱癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响。

通过慢病毒感染构建稳定过表达或敲低RNF19A的T24和5637细胞,进行CCK-8、集落形成、伤口愈合和Transwell侵袭实验。

3

机制研究

阐明RNF19A调控AKT/mTOR信号通路和ILK泛素化的分子机制。

通过生物信息学分析预测相关通路,Western blot检测AKT/mTOR通路蛋白磷酸化,免疫共沉淀验证RNF19A与ILK结合,CHX实验检测蛋白稳定性,体内泛素化实验检测ILK泛素化水平。

4

救援实验

证实RNF19A通过ILK调控AKT/mTOR通路和细胞表型。

在RNF19A过表达或敲低的细胞中强制表达或沉默ILK,检测AKT/mTOR通路磷酸化水平和细胞增殖、迁移、侵袭能力的变化。

5

体内实验

验证RNF19A在体内对膀胱癌生长的影响。

将稳定过表达RNF19A的T24细胞皮下注射至裸鼠,监测肿瘤生长,5周后取瘤检测蛋白和mRNA表达。

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
DMEM培养基Gibco--
McCoy's 5a培养基Gibco--
RPMI 1640培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
青霉素/链霉素溶液Servicebio--
嘌呤霉素Sigma--
CCK-8试剂盒Beyotime Biotechnology--
结晶紫Solarbio--
Transwell小室Corning--
基质胶BD Biosciences--
RNA提取试剂盒Vazyme--
PrimeScript反转录试剂盒Takara--
RIPA裂解液----
化学发光试剂盒Beyotime Biotechnology--
MG132Sigma--
LY294002----
RNF19A抗体Novus BiologicalsNBP1-87989
ILK抗体Santa Cruz Biotechnologysc-20019
Ki-67抗体Cell Signaling Technology9027
p-AKT抗体Cell Signaling Technology4060
p-mTOR抗体Cell Signaling Technology2976

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、培养基类型(DMEM、McCoy's 5a、RPMI 1640)、血清和双抗浓度、培养条件
阅读提示:Materials and methods, Cell culture
病毒转染
慢病毒滴度、感染时细胞融合度、感染时间、嘌呤霉素筛选浓度
阅读提示:Materials and methods, Lentiviral infection
细胞增殖实验
细胞接种密度、培养时间、CCK-8孵育时间、集落形成培养天数
阅读提示:Materials and methods, Cell proliferation assay
迁移侵袭实验
细胞数量、划痕和侵袭时间、基质胶包被、FBS浓度
阅读提示:Materials and methods, Wound healing and transwell invasion assays
机制研究
CHX浓度和处理时间、MG132浓度和处理时间、IP抗体和磁珠用量
阅读提示:Materials and methods, Cycloheximide (CHX) assay, Ubiquitination assay
体内实验
小鼠品系、年龄、性别、注射细胞数、肿瘤测量频率、处死时间
阅读提示:Materials and methods, Subcutaneous tumour formation in nude mice