结肠癌“无间道”之TGF-β/Nur77/ID1轴
随着对转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)作用研究的逐年深入,尤其是TGF-β在肿瘤早期可抑制肿瘤细胞增殖,而在肿瘤晚期具有促进肿瘤转移的双重作用,其产生的分子机制成为了研究热点。
近期,有篇关于TGF-β的文章登陆国际顶级期刊《Nature Communication》,厦门大学药学院的科研团队在文章中阐述了在结肠癌发生过程TGF-β和核受体Nur77对分化抑制因子1 (Inhibitor of differentiation 1, ID1)的双重调控作用。
Ø 第一回合:Nur77增强TGF-β诱导的ID1上调表达
ID1是TGF-β调控的靶点,也是结肠癌发生的关键启动子。本次研究发现Nur77对TGF-β诱导的ID1表达的有促进作用。TGF-β可显著诱导LS174T结肠癌细胞中ID1信使RNA (mRNA)和蛋白的表达。TGF-β的这种作用依赖于Nur77和Smad3,因此Nur77增强了TGF-β对ID1诱导表达(如图1所示),进而促进癌症的发生。
图1 通过抑制Smad3的单泛素化,Nur77转录上调TGF-β诱导的ID1表达
Ø 第二回合:Nur77通过Smurf2下调ID1表达
同时研究人员在Smad4-null SW620和HT29两种结肠癌细胞系中进行验证,在这两种细胞系中抑制和过表达Nur77,分别显著降低和增强了Smurf2与ID1的关联。因此,Nur77可增强Smurf2与ID1的关联,随后触发Smurf2介导的ID1泛素化并加速ID1的降解(如图2所示),从而减缓癌症的发生。
图2 Nur77 通过介导与 Smurf2 的关联和多泛素化,在翻译后下调 ID1表达
Ø 第三回合:TGF-β可切换 Nur77对ID1的调控
单纯从上两个回合看,Nur77既可以上调也可以下调这个癌症促进因子ID1的表达。听上去是矛盾的,它既能促癌又能抑癌,这是怎么回事呢?
Smad3的抑制增强了ID1与 Nur77和Smurf2的相互作用,从而增加了ID1泛素化。TGF-β 抑制了ID1的相互作用,但增强了Smad3与 Nur77的相互作用。反过来导致 TGF-β 抑制 Nur77介导的 ID1 降解,但增强 Nur77介导的 ID1 mRNA 转录。 因此,TGF-β 增强了Smad3,但抑制了ID1与Nur77 的相互作用,导致 Nur77 从翻译后负调节因子转变为ID1表达的正转录调节因子(如图3所示)。这种调节也与癌症不同时期TGF-β的双重作用不谋而合。
图3 TGF-β可转换Nur77对ID1的表达调节
本次研究向我们揭示了Nur77和TGF-β在调节ID1表达中的紧密结合的二重性,也为预防结肠癌和开发靶向药物、治疗方法提供了宝贵信息。关于 TGF-β/Nur77/ID1轴的故事并没有结束,我们期待更多关于癌症的发生密码在未来被逐一破译!
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文中涉及云克隆相关指标节选
靶分子 | 核心货号 | 靶分子 | 核心货号 |
TGFb1 | A124 | ID1 | K220 |
TGFb2 | A218 | Smad3 | C123 |
TGFb3 | B949 | Smurf2 | L082 |
Nur77 | D963 | Smad4 | B925 |