全反式维甲酸(all trans retinoic acid,ATRA)作为常用诱导分化剂已广泛应用,在临床上主要用于急性早幼粒细胞白血病的治疗,其机制是能诱导肿瘤细胞分化成正常细胞或诱导肿瘤细胞凋亡,从而达到治愈目的。临床发现维甲酸类药物有严重的综合征、耐药以及复发率高等缺陷,使得其应用受限。本实验室以ATRA为先导化合物,对其进行结构修饰,再经过体外药效学筛选,发现4-氨基-2-三氟甲基苯基维甲酸酯(4-amino-2-trifluoromethyl-phenyl retinate,ATPR)具有较强的抗肿瘤增殖和诱导分化活性,期望开发成为一种新型抗肿瘤药。本研究以人胃癌细胞株SGC-7901为研究对象,通过磷酸化蛋白质组学的方法,研究ATPR作用于胃癌细胞后蛋白质的表达变化,并找到诱导分化的作用靶点来解释作用机制。目的:本研究观察新型维甲酸衍生物4-氨基-2-三氟甲基苯基维甲酸酯(4-amino-2-trifluoromethyl-phenyl retinate,ATPR)作用于胃癌SGC-7901细胞后蛋白质的磷酸化情况来了解ATPR诱导分化作用的可能机制,并找到诱导分化的作用靶点来解释作用机制。方法:实验分成两个组,ATPR组(选用终浓度为10-6 mol/L)和正常组,作用于胃癌SGC7901细胞48h后,通过胰蛋白酶酶解,Ti O2磁珠法富集磷酸肽,高分辨率液质联用仪器检测磷酸肽,使用Xcalibur 2.1工作站及Proteome Discoverer1.2软件找到与正常组相比表达差异的蛋白质和磷酸化位点,利用生物信息学网站和软件DAVID、KEGG、IPA软件,分析这些磷酸化蛋白质的功能及亚细胞定位等信息,对发现的差异蛋白进行阐述。结果:磷酸化蛋白质组学的结果显示鉴定出109个蛋白质,其中包括45个磷酸化蛋白质。质谱分析共鉴定出121个磷酸化位点,其中丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸位点分别为82、33、6个。这些磷酸化蛋白质中有15个与正常组相比较仅出现在ATPR组,20个蛋白质与ATPR组相比较仅出现在正常组。DAVID分析结果显示差异磷酸化的蛋白质参与调控细胞进程、生物进程、生物学、基因表达、大分子代谢过程、初级代谢过程、细胞的代谢过程等;而根据亚细胞定位分析不同的磷酸化蛋白质,差异磷酸化蛋白质主要分布于在细胞内、细胞质与细胞核;差异磷酸化蛋白质的分子功能主要参与蛋白质和核酸的连接。KEGG分析差异磷酸化蛋白质可能参与的信号通路,主要有表皮生长因子受体(ERBB)信号通路、RNA的降解、RNA的转运、内质网蛋白加工过程、剪接体形成、p53信号通路等。IPA软件分析差异蛋白质的关联性,发现泛素连接酶(UBC)成为了钙蛋白酶抑制蛋白(CAST)与腺苷酸环化酶关联蛋白1(CAP1)、DNA同源家族C蛋白5(DNAJC5)与核帽连接蛋白1(NCBP1)、结节蛋白(TSC2)与m RNA脱帽增强蛋白4(EDC4)的关联蛋白质,提示泛素连接酶参与了调节RNA和凋亡的各个过程。差异磷酸化蛋白质中肝癌衍生生长因子(HDGF)、CAST、ATP结合盒G亚族蛋白4(ABCG4)和CAP1可能在ATPR作用后发挥重要作用。结论:1.ATPR参与调节细胞进程、基因表达、细胞代谢过程等,以及蛋白质和核酸的连接过程;并参与ERBB信号通路、RNA的降解、RNA的转运、内质网蛋白加工过程、剪接体形成、p53信号通路等,从而发挥诱导人胃癌细胞SGC-7901细胞分化的作用。2.ATPR对胃癌细胞SGC-7901细胞诱导分化的机制可能是通过作用于多种蛋白质或基因,如HDGF、CAST、ABCG4和CAP1而发挥作用,并通过影响这些蛋白质的磷酸化从而实现ATPR对胃癌细胞的诱导分化作用。这些蛋白质有待更深一步的研究验证,从而更好地解释ATPR的作用机制。