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目的: 四跨膜蛋白超家族(transmembrane4 super family,TM4SF)是一类小分子糖蛋白,具有四个高度疏水的跨膜结构域,目前在人类中已发现33个不同的TM4SF成员。四跨膜蛋白家族成员之间或与细胞膜表面分子相互作用,形成跨膜蛋白网络,参与调控细胞增殖、分化、细胞粘附、侵袭转移和细胞信号转导。TSPAN31是四跨膜蛋白超家族重要成员之一。文献报道,TSPAN31可能与肿瘤发生、发展密切相关。然而,对 TSPAN31功能及分子机制的研究尚未见报道。本课题我们着重研究TSPAN31在细胞信号转导过程中扮演的角色,进一步探讨它们在肝癌发生发展中的表达调控机制及其意义。 方法: 通过天然反义转录本数据库(NATsDB)查询 TSPAN31与 CDK4基因;利用Real-time PCR技术检测天然反义转录本TSPAN31与靶基因CDK4在肝癌细胞中的表达;在肝癌细胞中,利用干扰或过表达TSPAN31的方法检测CDK4表达变化,利用补救实验探讨TSPAN31对CDK4发挥调节作用的机制;通过双荧光素酶报告基因检测细胞荧光素酶活性;利用侵袭实验和迁移实验检测 siRNA沉默 TSPAN31对肝癌细胞运动能力的影响;通过细胞免疫荧光实验分析下调 TSPAN31后细胞中β-catenin蛋白的分布情况;利用siRNA沉默TSPAN31或p53和药物干预的方法探讨TSPAN31在细胞信号转导过程中的作用。 结果: 天然反义转录本数据库(NATsDB)显示TSPAN31与CDK4属于一对顺式天然反义转录本。在肝癌细胞中,siRNA沉默TSPAN31上调CDK4 mRNA和蛋白水平,且TSPAN31主要通过3’UTR区调节CDK4表达。双荧光素酶报告基因检测显示miR-135b靶向调控TSPAN31。PI3K小分子抑制剂LY-294002抑制miR-135b表达,上调TSPAN31 mRNA表达水平。 siRNA沉默 TSPAN31有效抑制肝癌细胞侵袭和迁移能力。TSPAN31调控MT1-MMP介导的MMP2活性。我们在观察siRNA沉默TSPAN31对PI3K/AKT信号通路上相关基因表达变化时发现,TSPAN31表达下调抑制 pAKT、pGSK3β和β-catenin蛋白表达。细胞免疫荧光实验显示 TSPAN31下调后细胞核内分布的β-catenin蛋白减少。在肝癌细胞中,siRNA沉默p53促进TSPAN31表达,MDM2小分子拮抗剂 Nutlin-3下调 TSPAN31 mRNA和蛋白水平,这提示 p53参与调控TSPAN31基因转录。 结论: 我们的研究提示天然反义转录本 TSPAN31主要通过3’UTR区调节 CDK4表达。miR-135b靶向调控TSPAN31。p53作为重要的转录因子,参与调控TSPAN31基因转录。TSPAN31可能通过形成跨膜蛋白网络,活化PI3K/AKT信号通路。进一步研究发现,TSPAN31可影响肝癌细胞侵袭和迁移。