YY1在As2O3促宫颈癌细胞凋亡过程中的作用及对E3连接酶RLIM的调控机制

摘要

宫颈癌是女性常发的恶性肿瘤之一,95％的宫颈癌跟感染人的乳头瘤病毒HPV(Human Papillomavirus)有关。P53在宫颈癌中几乎为野生型。在HPV感染的宫颈癌中,由于病毒蛋白E6/E6-AP复合物的泛素化降解,p53的蛋白表达水平很低。
　　已知的另一个p53的重要的负调控蛋白YY1是一个多功能的转录因子,可以激活或抑制基因,从而调控下游基因的生物学功能。早期的研究表明YY1调控胚胎发育,YY1缺失使胚胎发育终止并致死。近几年的研究发现YY1在肿瘤的发生中也发挥了重要的作用。负调控p53是YY1参与细胞周期调控,促进肿瘤发生的主要原因。YY1通过促进p53与其E3连接酶Mdm2的相互作用,增强了Mdm2对p53的泛素化降解。
　　因此,我们的研究目的是为了阐明:不同于别的肿瘤细胞中由Mdm2来泛素化降解p53,在宫颈癌中,p53主要由病毒蛋白E6/E6-AP复合物泛素化降解的情况下,YY1在宫颈癌细胞中是否还调控p53,并促进宫颈癌细胞增殖?我们检测了宫颈癌组织、癌旁组织和正常宫颈组织中的YY1表达情况,发现YY1在宫颈癌组织中的表达水平高于癌旁但跟正常宫颈组织没有显著差异。在HPV-18感染的HeLa细胞中,YY1RNAi激活了p53蛋白表达并促进了细胞凋亡。三氧化二砷被报道通过激活p53抑制HeLa细胞的增殖,我们发现三氧化二砷抑制HeLa细胞增殖的过程中YY1也被抑制,YY1RNAi则促进了HeLa细胞对三氧化二砷的敏感和p53的积累,表明YY1参与了三氧化二砷促进宫颈癌HeLa枷胞凋亡的过程。我们的结果提示YY1在没有HPV感染的止常宫颈组织中表达量和HPV感染的宫颈癌肿瘤组织表达没有显著差异,但HPV感染的癌旁组织中YY1表达量比癌化的癌组织中的表达低。结合以前YY1抑制HPV病毒癌基因E6蛋白转录并抑制病毒增殖的报道,我们推测:保持适当的YY1表达水平有利于清除HPv病毒的感染,而YY1表达低的病人可能对HPV更易感:但YY1是促进细胞增殖的重要的正调控因子,癌化后的宫颈组织肿瘤细胞需要快速增殖,从而激活YY1;YY1被siRNA敲减后促进了细胞凋亡,三氧化二砷抑制YY1提示YY1参与了三氧化二砷激活p53并促及细胞凋亡的过程。
　　此外,我们还研究了YY1对E3连接酶RLIM的分子调控机制。研究报道RLIM基因跟发育相关,作为E3连接酶泛素化降解LIM-domain家族蛋白。但对RLIM基因的分子调控机制还很少报道。
　　我们发现,在RLIM基因的启动子区有一高度保守的YY1识别位点,EMSA试验表明YY1蛋白跟RLIM启动子的识别位点结合。而不能跟YY1识别位点突变的RLIM启动子结合,YY1促进RLIM转录水平,不能激活YY1识别位点突变的RLIM荧光素酶报告基因,YY1RNAi则抑制RLIM转录。YY1对有些下游基因的调控存在转录水平和蛋白水平的双重调控,提示YY1对RLIM的调控可能还有蛋白水平的调控。我们发现,YY1和RLIM在细胞内共定位于细胞核,体内互作试验表明YY1和RLIM蛋白相互作用,YY1超表达提高RLIM蛋白水平,而YY1RNA坝0抑制RLIM蛋白表达。RLIM是一个E3连接酶,我们推测YY1促进RLIM的蛋白表达可能通过抑制自身泛素化稳定了蛋白。但试验结果表明,YY1对野生型、环指突变和环指缺失的RLIM均能激活,体内互作试验也表明YY1跟环指缺失的RLIM也能互作,说明YY1对RLIM的激活不是通过抑制自身泛素化实现。
　　综上所述,我们发现YY1在HPV感染的宫颈癌组织中表达上调,提示YY1可能在宫颈癌细胞的快速增殖中发挥了作用。我们还发现YY1在三氧化二砷抑制HPV感染的宫颈癌细胞中具有重要作用,RNA干扰抑制YY1有利于三氧化二砷对053的激活和HPV感染的宫颈癌细胞的抑制,为宫颈癌细胞的诊断和治疗了提供了新的分子靶标。此外,我们发现YY1从转录水平和蛋白水平调控RLIM基因,基于YY1和RLIM均为发育相关的基因,我们的研究结果为阐明YY1在胚胎发育中的调控机制提供了新的证据。