关键词:PRM,kinase,colorectal cancer, metastasis, PRPS2

来自加州大学河滨分校的Yinsheng Wang教授应用PRM技术筛选出介导结肠癌细胞转移促进因子-PRPS2激酶。这项研究于2019年3月25日发表于蛋白组学主流期刊Journal of Proteome Research(原文链接:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.jproteome.9b00119)。

背景

结肠癌(CRC)是全世界发病率和死亡率的主要原因。它占所有癌症发病率的9%以上,是世界上诊断最频繁的癌症之一(居第三位)。而癌细胞转移是导致结肠癌患者死亡的主要原因,约有一半的结肠癌患者发展为转移性疾病。转移性结肠癌(Ⅳ期)5年生存率小于10%。

异常激酶的表达与结肠癌的转移密切相关。因此,通过对结肠癌细胞转移过程中激酶蛋白表达的全面分析,可以系统地了解激酶在调节癌细胞转移中的作用。

为了找到结肠癌细胞转移过程中起始调节激酶,在此应用近年来流行的多反应监测质谱技术(PRM)来检测结肠癌转移过程中人类激酶的变化过程。

PRM靶蛋白定量技术流程

思路探索

实验材料:SW 480(原发结肠癌细胞)和SW 620(转移结肠癌细胞)(ATCC)

1. PRM技术检测结肠癌激酶蛋白表达差异

通过PRM靶向蛋白组技术在SW 480-SW 620中定量到了299个蛋白激酶(如下图),其中有83激酶表达上调,77个激酶表达下调(差异蛋白筛选条件为差异倍数大于1.5倍)。同时用Western blot技术验证了其中5个激酶((AK2, CHEK1, EGFR, IGF2R和PRPS2)的表达量变化,结果(如下图)显示其表达量变化与PRM结果一致,证明了PRM蛋白定量的可靠性。

299个蛋白激酶表达差异倍数(红色为上调,蓝色为下调,灰色表达量无变化)

AK2和PRPS激酶在PRM和Western blot技术的定量比较

2. 锁定关注蛋白

KEGG pathway分析(下图左)表明上调激酶中有12个参与focal adhesion pathway(该通路参与癌细胞转移,已有文献报道,在此不特别关注);另有10个上调激酶参与purine metabolism通路(已有证据表明在结肠癌后期该通路会被激活),其中PRPS2基因mRNA在37种癌中的1000多种细胞系(数据来源于CCLE数据库)都特异表达上调(下图右),表明PRPS2激酶在结肠癌发展中特别重要,故在此将关键蛋白锁定为PRPS2激酶。

   

上调激酶KEGG pathway分析,PRPS2激酶在结肠癌及胰腺癌细胞系中mRNA水平(来源于CCLE数据库)

3. 验证PRPS2激酶对结肠癌细胞的转移与侵染的影响

为了证实PRPS2激酶对结肠癌发展的影响,在此使用细胞转移及侵染实验观测其对结肠癌细胞转移及侵染作用,结果证实了PRPS2激酶可以促进结肠癌细胞转移及侵染。

细胞转移及侵染实验(PRPS2激酶)

4. PRPS2激酶结肠癌细胞转移机制探索

1)PRPS2激酶下游调控的与结肠癌细胞转移相关的蛋白

已有文献报道MMP-2和MMP-9能够促进癌细胞转移,因此就想看看PRPS2激酶是否会调控MMP-2和MMP-9的酶活性及表达水平。在此使用明胶酶谱法证明了PRPS2激酶(过表达及敲除)能够促进MMP-9的酶活性(下图a,b,d,e)并用qPCR证实其同时也会促进MMP-9的表达(下图c,f)。

除MMPs外,也有文献报道epithelial-mesenchymal transition (EMT)过程可促进多种类型癌细胞的转移和侵染,而EMT又会伴随着E-cadherin的丢失及N-cadherin蛋白的增加,且已知E-cadherin蛋白具有抑制恶性肿瘤转化的作用。故在此想看看PRPS2激酶是否也会调控E-cadherin蛋白(由CDH1基因编码)和N-cadherin蛋白(由CDH2基因编码)的表达,结果(下图c,f)表明PRPS2激酶会抑制E-cadherin蛋白的表达。

上述结果表明,PRPS2激酶是通过抑制E-cadherin蛋白的表达及促进MMP-9的酶活和表达来促进结肠癌细胞的转移。

PRPS2激酶调控机制探索

2)PRPS2激酶上游调控的与结肠癌细胞转移相关的蛋白

已有文献表明MYC是最有效的原癌基因之一,可通过改变细胞代谢促进各种器官的肿瘤发生。而PRPS2又是嘌呤代谢和蛋白合成最重要的激酶。此外还有研究表明MYC过表达的细胞是通过PRPS2来增加核酸的合成,同时在结肠癌病人中MYC的表达会上调。因此有理由推断结肠癌中PRPS2的表达是通过MYC来调控的。后续通过CCLE数据库的数据证明了上述推断。

5. 小结

文章通过PRM技术筛选出结肠癌细胞转移及侵染相关的关键激酶-PRPS2(可为结肠癌治疗提供理论靶点)。同时对该激酶调控机制进行了探讨及验证,即结肠癌中MYC的表达上调促进了PRPS2激酶的表达上调及磷酸化,再2通过PRPS抑制E-cadherin蛋白的表达及促进MMP-9的酶活和表达来促进结肠癌细胞的转移。

解读人:刘杰

解读人:刘杰,Targeted Quantitative Kinome Analysis Identifies PRPS2 as a Promoter for Colorectal Cancer Metastasis(PRM-磷酸化激酶定量发现结肠癌转移促进因子-PRPS2)的更多相关文章

  1. Mol Cell Proteomics. | Identification of salivary biomarkers for oral cancer detection with untargeted and targeted quantitative proteomics approaches (解读人:卜繁宇)

    文献名:Identification of salivary biomarkers for oral cancer detection with untargeted and targeted qua ...

  2. Journal of Proteome Research | An automated ‘cells-to-peptides’ sample preparation workflow for high-throughput, quantitative proteomic assays of microbes (解读人:陈浩)

    文献名:An automated ‘cells-to-peptides’ sample preparation workflow for high-throughput, quantitative p ...

  3. Quantitative proteomic analysis of small and large extracellular vesicles (EVs) reveals enrichment of adhesion proteins in small EVs (文献分享一组-柯酩)

    文献名:Quantitative proteomic analysis of small and large extracellular vesicles (EVs) reveals enrichme ...

  4. Mol Cell Proteomics. | Prediction of LC-MS/MS properties of peptides from sequence by deep learning (通过深度学习技术根据肽段序列预测其LC-MS/MS谱特征) (解读人:梅占龙)

    通过深度学习技术根据肽段序列预测其LC-MS/MS谱特征 解读人:梅占龙  质谱平台 文献名:Prediction of LC-MS/MS properties of peptides from se ...

  5. Comparing Data-Independent Acquisition and Parallel Reaction Monitoring in Their Abilities To Differentiate High-Density Lipoprotein Subclasses 比较DIA和PRM区分高密度脂蛋白亚类的能力 (解读人:陈凌云)

    文献名:Comparing Data-Independent Acquisition and Parallel Reaction Monitoring in Their Abilities To Di ...

  6. Proteomic Profiling of Paired Interstitial Fluids Reveals Dysregulated Pathways and Salivary NID1 as a Biomarker of Oral Cavity Squamous Cell Carcinoma (解读人:张聪敏)

    文献名:Proteomic Profiling of Paired Interstitial Fluids Reveals Dysregulated Pathways and Salivary NID ...

  7. Mol Cell Proteomics. | Elevated Hexokinase II Expression Confers Acquired Resistance to 4-Hydroxytamoxifen in Breast Cancer Cells(升高的己糖激酶II表达使得乳腺癌细胞获得对他莫昔芬的抗性)(解读人:黄旭蕾)

    文献名:Elevated Hexokinase II Expression Confers Acquired Resistance to 4-Hydroxytamoxifen in Breast Ca ...

  8. Quantitative Proteomics of Enriched Esophageal and Gut Tissues from the Human Blood Fluke Schistosoma mansoni Pinpoints Secreted Proteins for Vaccine Development (解读人:张聪敏)

    文献名:Quantitative Proteomics of Enriched Esophageal and Gut Tissues from the Human Blood Fluke Schist ...

  9. Data-independent acquisition mass spectrometry in metaproteomics of gut microbiota - implementation and computational analysis DIA技术在肠道宏蛋白质组研究中的方法实现和数据分析 (解读人:闫克强)

    文献名:Data-independent acquisition mass spectrometry in metaproteomics of gut microbiota - implementat ...

随机推荐

  1. Sed 命令详解 正则表达式元字符

    1.简介 sed是非交互式的编辑器.它不会修改文件,除非使用shell重定向来保存结果.默认情况下,所有的输出行都被打印到屏幕上. sed编辑器逐行处理文件(或输入),并将结果发送到屏幕.具体过程如下 ...

  2. unity破解步骤

    1.选择unity的安装目录 C:\Programe Files (x86)\Unity\Editor 2.点击patch 3.使用random生成序列号 4.使用Cre Lic生成授权文件

  3. 【leetcode刷题笔记】Best Time to Buy and Sell Stock III

    Say you have an array for which the ith element is the price of a given stock on day i. Design an al ...

  4. bzoj 4500: 矩阵 差分约束系统

    题目: Description 有一个n*m的矩阵,初始每个格子的权值都为0,可以对矩阵执行两种操作: 选择一行, 该行每个格子的权值加1或减1. 选择一列, 该列每个格子的权值加1或减1. 现在有K ...

  5. 洛谷P4721 【模板】分治 FFT(生成函数+多项式求逆)

    传送门 我是用多项式求逆做的因为分治FFT看不懂…… upd:分治FFT的看这里 话说这个万恶的生成函数到底是什么东西…… 我们令$F(x)=\sum_{i=0}^\infty f_ix^i,G(x) ...

  6. mysql root密码忘记重置

    1.修改/etc/my.cnf文件 找到mysqld选项,增加子项skip-grant-tables 2.重新启动mysql服务 service mysqld restart 3.进入mysql 在s ...

  7. iPhone白苹果怎么办?白苹果各种解决办法方法

    iPhone白苹果怎么办?白苹果各种解决办法方法 日期:2014-07-16 来源:爱思助手 浏览次数:60962 越狱后大家也疯狂的装入各种插件,由于一些插件会产生冲突,造成白苹果现象,无法进入手机 ...

  8. C#中如何获取汉字的笔画数和汉字的拼音

    以前玩过一个游戏,输入两个人的名字然后点击缘分就能产生一段缘分测试的结果,后来经过分析知道是根据名字笔画数之差来弄的小游戏,于是就在百度上找怎么得到汉字的笔画数,也没找到自己想要的答案,问遍了所有的人 ...

  9. java代码Math.sqrt

    总结:这个判断小数的题目,当时全只2有一个人想出了结果.老师很开心.我很桑心~~~~ 我没想到要取膜,我只想到了除以等于0就够了.至于中间的“取膜”,我没凑齐来,还是不够灵活 package com. ...

  10. css中的块级和内联元素

    块级元素: 首先说明display是块级元素,会单独站一行,如 代码: <!DOCTYPE html> <html> <head lang="en"& ...