Adv Sci丨南京医科大学邹健等团队研究表明Smad1通过分离p300和p53促进胶质母细胞瘤的致瘤性和化疗耐药

学术   2024-12-07 23:23   上海  

编者按

乙酰化对p53的激活至关重要,尽管人们对胶质母细胞瘤(GBM)中p53乙酰化是如何调节的仍知之甚少。

2024年12月4日,南京医科大学邹健,Jiao Jiantong共同通讯Advanced Science 在线发表题为Smad1 Promotes Tumorigenicity and Chemoresistance of Glioblastoma by Sequestering p300 From p53的研究论文。该研究表明,无论p53状态如何,p53乙酰化都是GBM的有利预后标志物,而p53乙酰化的关键负调控因子Smad1参与了这一过程。

Smad1与p53和p300形成复合物,抑制p300与p53的相互作用,导致GBM中p53乙酰化减少,Smad1乙酰化增加。这导致肿瘤生长增强和对化疗的抵抗,特别是在p53错义突变的肿瘤中。研究发现,K373的乙酰化对Smad1的致癌功能至关重要,但在p53缺失的情况下不会产生化疗耐药。通过分子对接,发现Smad1和p53都与p300的乙酰转移酶结构域相互作用,但在不同的氨基酸位点。通过氨基酸突变干扰Smad1的界面可消除Smad1-p300复合体并促进p53乙酰化。因此,通过虚拟筛选确定了一个小分子,该小分子特异性地破坏Smad1-p300相互作用,通过抑制Smad1乙酰化和恢复p53乙酰化,为抑制GBM和增加化学敏感性提供了一个有希望的策略。

胶质母细胞瘤(GBMs)是最常见的人类原发性恶性脑肿瘤,恶性程度高,难以完全治愈,因其对抗癌药物具有耐药性,且疾病表型多样,预后差,总生存率低。因此,迫切需要确定有效的GBM诊断、预后和治疗指标。

p53肿瘤抑制因子是人类癌症中研究最广泛的生物标志物和功能分子之一。它是细胞应激反应途径的中心节点,对癌症的发生、发展和恶性过程至关重要。由于p53基因/蛋白改变导致的功能丧失或转化是癌症中最常见的分子事件之一。在人类原发性GBMs中,约30%的样本含有TP53突变。TP53突变主要是导致DNA结合域氨基酸取代的点突变。一致的观点是p53突变体获得新生功能,这种功能获得(GOF)有助于癌症的恶性表型。此外,p53经常升高并与病理级胶质瘤和较差的总生存率相关。然而,p53突变不影响GBM患者的无病生存或总生存,提示GOF可能不能完全解释p53突变在GBM中的作用。

GBM中p300-Smad1/p53乙酰化调控轴的推测工作模型(图源自Advanced Science 

在肿瘤中,异常的翻译后修饰是触发p53肿瘤抑制功能丧失的关键分子事件。P53是第一个被发现具有乙酰化修饰能力的非组蛋白,而乙酰化是P53激活的关键条件。一般来说,p53的乙酰化是由组蛋白乙酰转移酶(HATs)进行的,包括p300/CBP/PCAF或Tip60/MOF/MOZ对多个赖氨酸残基的乙酰化。引人注目的是,突变型p53可以在与野生型p53相同的残基上被乙酰化,但结果不同(这些乙酰化残基的密码子)。有证据表明,突变型p53在赖氨酸残基乙酰化后保留了野生型p53的能力,这揭示了p53乙酰化调控作为含有突变型p53的肿瘤的治疗靶点。虽然p53不是唯一被HATs乙酰化的底物,但它的乙酰化受到不同因素的影响,如蛋白质结构的变化、蛋白质-蛋白质相互作用以及各种生理或病理条件。因此,对于p53乙酰化是否与预后相关,以及p53乙酰化在GBM中是如何调控的,目前尚不清楚。

研究阐述了p53乙酰化是GBM的一个有利的预后标志物,无论p53状态如何,它都受Smad1的调控,Smad1是骨形态发生蛋白(BMPs)信号的细胞内效应因子,以p300依赖的方式进行调节。Smad1通过与p53和p300形成三元配合物,将p300从p53中分离出来,导致p53持续的低乙酰化和Smad1的高乙酰化,促进肿瘤生长和化疗耐药。一种直接且专门破坏Smad1-p300复合物的小分子有望抑制GBM并增加化学敏感性。


参考消息:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202402258



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