FATS：位于DNA損傷高敏位點的抑癌基因.ppt

A HDAC1-binding domain within FATS bridges p21 turnover to radiation-induced tumorigenesis,李 政,天津醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院,FATS ：位于DNA損傷高敏位點的抑癌基因,Acknowledgements,Wei-Wen Cai Baylor College of Medicine， USA 微陣列芯片和基因組學,Allan Balmain Cancer Research Institute， UCSF,Jian-Hua Mao,Thomas Liehr Institute for Human Genetics and Anthropology, Jena, Germany,分子遺傳學 建立p53+/- 小鼠腫瘤模型,USA,細胞遺傳學 熒光原位雜交（FISH）,Karen H. Lu University of Texas MD Anderson Cancer Center，USA,Qian Zhang,Anja Weise,Kristin Mrasek,Kexin Chen Tianjin Medical University Cancer Institute and Hospital, China,腫瘤流行病學 乳腺癌風險預測,腫瘤學基礎(chǔ)和臨床 動物實驗,Lab staff Tianjin Medical University Jun Zhang Cancer Institute and Hospital, China Xifeng Zhang Li Qiu Xueyu Fan,分子腫瘤學 細胞信號傳導機制 蛋白質(zhì)相互作用,腫瘤是目前導致人類死亡的主要原因之一，提高腫瘤的早期診斷水平 對改善患者預后，提高患者生存率尤為重要。,發(fā)掘新的腫瘤標志物,腫瘤的發(fā)生、發(fā)展機制研究,腫瘤基因組學研究,癌癥風險預測，促進 腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)。,用于腫瘤分子分型， 優(yōu)化放療、化療方案。,癌癥個體化治療的基礎(chǔ),Hanahan D and Weinberg RA, Cell (2000),The Hallmarks of Cancer,腫瘤細胞的共性,Negrini S et al. Nature Rev. Mol. Cell Biol. (2010),1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,癌癥的本質(zhì)是基因組不穩(wěn)定性 （genomic instability）,細胞周期節(jié)點 調(diào)控異常 DNA損傷后 DNA修復機制異常,基因組不穩(wěn)定性, Tumorigenesis,Genomic instability,Genomic instability,*,*,Mutations in DNA repair genes,DNA損傷和 DNA復制異常,*,癌癥的發(fā)生與DNA損傷密切相關(guān),Nature Rev. Cancer (2003),The high frequency of mutations targeting Tp53 cannot be ignored when considering the hallmarks of cancer.,p53 - p21通路對DNA損傷后G1-S 和G2-M節(jié)點的維持不可或缺,Requirement for p53 and p21 to sustain G2 arrest after DNA damage Bunz F et al. Science 1998,p53,p21,Cell cycle arrest,Tumorigenesis,Low / constitutive,Stress,Low / constitutive,High / acute,Nature Rev. Mol. Cell Biol. (2007),The regulation of p21 transcription,Exp. Cell Res. (1999),p21 derugulation in cancer,Post-transcriptional Control of p21,蛋白質(zhì)穩(wěn)定性調(diào)節(jié) Ub-dependent or Ub-independent proteolysis,磷酸化修飾 # cytoplasmic localization # oncogenic property 3. 乙?；揎?N-acetyl-p21 (內(nèi)源性),HDAC-inhibitor,p21,普通型脆性位點（Common fragile sites， CFS） 88個，在所有個體中出現(xiàn)，與腫瘤發(fā)生相關(guān)。 稀有型脆性位點 （ Rare fragile sites) 39個，僅在少數(shù)人中出現(xiàn)，與腫瘤無相關(guān)性。,染色體脆性位點,正常人基因組中非隨機分布、位點特異的區(qū)域。 正常細胞培養(yǎng)條件下不出現(xiàn)染色體脆性位點。當細胞中DNA復制被部分抑制時， 在有絲分裂中期染色體中形成缺口或斷裂區(qū)。,Ann. N. Y. Acad. Sci. （2004）,大多數(shù)CFS的分子基礎(chǔ)不明。目前， 僅有兩個CFS基因被確定為抑癌基因、并有功能和機理研究。,在人類大約三萬個基因中，腫瘤相關(guān)基因只占其中一部分，發(fā)掘和闡明具有重要生物學功能的新的腫瘤相關(guān)基因?qū)ι钊肜斫饽[瘤發(fā)生機制和改善癌癥治療效果具有重要意義。,小鼠腫瘤模型的建立和染色體DNA拷貝數(shù)分析,新的抑癌基因 FATS的發(fā)現(xiàn),微陣列比較基因組雜交 （array-CGH）,p53+/-,p53+/-,(n=20),(n=29),Previously uncharacterized ORF,DNA 損傷高敏區(qū)域,P 0.001,FATS (Fragile-site Associated Tumor Suppressor),人FATS基因位于染色體脆性位點FRA10F （10q26.1),Human 10q26, including FRA10F, is a loss of heterozygosity (LOH) site in several types of cancers. (Maier et al., Oncogene 1997; Nagase et al., Cancer Res 1997),神經(jīng)膠母細胞瘤， 子宮內(nèi)膜癌,小鼠,大鼠,人,牛,狗,FATS蛋白氨基酸序列在進化上保守,FATS最大的外顯子（編碼N-端）位于 基因組中的遺傳不穩(wěn)定區(qū)域,hFATS,1 2 3 4 5 6 7 8 9,AT-rich,(CA)60,(GT)86,AT-rich,AT-rich,(AT)74,(AT)233,AT-rich,AT-rich,(CA)15-(GT)21,(GT)20,AT-rich,(CA)11,(CA)21,(CA)22,(GT)14,(AT)21,AT-rich,(GT)44,(CA)20,(GT)25,AT-rich,1 2 3 4 5 6 7 8,N-terminal of FATS,mFATS,Stem-loop structure in AT-rich region,Susceptibility to DNA lesions Induced by replication-blocking and radiation,FATS基因與DNA損傷反應和細胞周期G2-M節(jié)點調(diào)控相關(guān),FATS蛋白N-端區(qū)的表達 誘導p21蛋白水平增高,Inhibition of p21 turnover by the NH2-terminal region of FATS independently of p53 and ubiquitination,p53-/-,p21,HDAC1,Tubulin,C N C N,FATS - +,p21 is selectively induced by HDAC inhibitors. HDAC1 is a major deacetylase localized in nucleus.,FATS-induced p21 is localized in nucleus.,FATS與HDAC1發(fā)生蛋白質(zhì)相互作用,FATS (67-175) is the binding domain to HDAC1,FATS增加p21蛋白質(zhì)穩(wěn)定性的分子機理,FATS抑制HDAC1結(jié)合p21蛋白 p21蛋白乙?；揎?p21蛋白乙?；揎椧种频鞍酌阁w對p21蛋白的泛素非依賴性降解,FATS,HDAC1,p21,p21,Ac,p21 abundance,stabilize,p53,transactivate,FATS 的轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究,檢測FATS mRNA表達，用于乳腺癌分子分型和預后 相關(guān)性的研究，對于探索和實施乳腺癌個體化治療有重要意義。,熒光定量PCR檢測結(jié)果,乳腺癌,FATS表達沉默,FATS低表達,正常對照 (n=23),乳腺癌 (n=23),FATS mRNA 表達水平,目前正在分析156例乳腺癌樣本中FATS表達水平，結(jié)合 病歷分析，評估FATS用于指導癌癥患者放療和化療方案的價值。,配對樣本,FATS基因單核甘酸多態(tài)與