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研究背景及目的胃癌(GC)是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一,其发病率位居第五位,死亡率位居第三位,占消化道恶性肿瘤的首位。SHIP2(Src-homology2-containing inositol 5–phosphatase 2)作为多磷酸肌醇-5-磷酸酶家族成员,在人类2型糖尿病、阿尔兹海默病等疾病中发挥着重要作用,然而SHIP2在肿瘤发生发展中的作用较为复杂,其发挥“促瘤”还是“抑瘤”作用具有组织类型特异性。究其原因,SHIP2作为多结构域蛋白,除了含有中间的5-磷酸酶催化结构域可以调控PI3K/Akt信号通路,还可以利用自身N端的SH2结构域以及C端的PRD和SAM结构域,通过和多种细胞因子受体、接头蛋白、细胞骨架蛋白以及磷酸酶相互作用,调控细胞的胰岛素信号通路(参与糖尿病和代谢性疾病的病理过程)、细胞骨架的组织和功能(影响细胞受体介导的内吞、黏附、迁移、增殖以及凋亡等生物学行为)及免疫系统功能。本课题组前期研究发现,相对于正常胃黏膜上皮细胞,SHIP2在胃癌细胞中的表达普遍降低,并且低表达的SHIP2可通过激活PI3K/Akt信号通路促进胃癌的发生发展。为进一步阐明SHIP2在胃癌中作为抑癌因子的具体分子机制,本研究首先通过免疫沉淀和蛋白质谱分析的方法,筛选出SHIP2的互作蛋白IQGAP2,并进一步验证二者的结合及其对胃癌细胞迁移和侵袭能力的影响。方法采用免疫沉淀和蛋白质谱分析筛选胃癌细胞中SHIP2的结合蛋白IQGAP2,利用westernblot和qPCR检测正常胃黏膜上皮细胞GES-1和一组胃癌细胞系中IQGAP2、SHIP2蛋白和mRNA水平;通过免疫共沉淀试验验证IQGAP2能与SHIP2相互作用,并利用免疫荧光共定位试验验证两者的内源性结合;通过构建SHIP2各结构域及C端的缺失突变体,并与野生型IQGAP2质粒同时转染人胚肾细胞293T,利用免疫共沉淀试验确定与IQGAP2相互作用的SHIP2结构域;后续的功能实验,我们通过建立shRNA单独敲低SHIP2或IQGAP2以及共敲的稳定胃癌细胞系SGC-7901.shSHIP2、SGC-7901.shIQGAP2、SGC-7901.shSHIP2/IQGAP2、MGC-803.shSHIP2、MGC-803.shIQGAP2、MGC-803.shSHIP2/IQGAP2,利用western blot检测胃癌细胞中SHIP2、IQGAP2、磷酸化Akt以及下游黏附分子E-钙粘蛋白、β-连环蛋白、N-钙粘蛋白的表达情况,利用细胞划痕试验和Transwell试验检测SHIP2与IQGAP2在胃癌细胞迁移和侵袭中的作用;为进一步明确二者的相互作用对胃癌细胞迁移和侵袭能力的影响,我们在慢病毒感染SHIP2 cDNA的稳定胃癌细胞系(SGC-7901.SHIP2)中利用shRNA敲低IQGAP2,利用western blot检测胃癌细胞中SHIP2、IQGAP2、磷酸化Akt以及下游黏附分子E-钙粘蛋白、β-连环蛋白、N-钙粘蛋白的表达情况,通过细胞划痕试验和Transwell试验验证功能的改变。另外,利用SGC-7901.shSHIP2的稳定敲低细胞系,转染野生型SHIP2和缺失突变体SHIP2Δ935-1258(缺失与IQGAP2互作的结构域),利用western blot检测胃癌细胞中SHIP2、IQGAP2、磷酸化Akt以及下游黏附分子E-钙粘蛋白、β-连环蛋白、N-钙粘蛋白的表达情况,Transwell试验检测外源性过表达SHIP2以及SHIP2Δ935-1258对胃癌细胞迁移和侵袭功能的影响。结果1)相对于SHIP2在胃癌细胞系中的普遍低表达状态,IQGAP2在正常胃黏膜上皮细胞和胃癌细胞系中的表达水平变化没有明显差异。2)在胃癌细胞中,SHIP2通过PRD和SAM结构域与IQGAP2内源性结合,共定位于胃癌细胞胞质中。3)SHIP2和IQGAP2可协同抑制胃癌细胞迁移和侵袭作用,并且此作用与Akt的活化以及下游黏附分子E-钙粘蛋白、β-连环蛋白、N-钙粘蛋白表达水平相关。4)SHIP2通过PRD和SAM结构域与IQGAP2的相互作用,降低Akt的磷酸化水平,引起E-钙粘蛋白、β-连环蛋白表达上调以及N-钙粘蛋白表达下调,从而抑制胃癌细胞的迁移和侵袭。结论在胃癌细胞中,SHIP2通过PRD和SAM结构域与IQGAP2相互作用,导致Akt活性降低,继而引起E-钙粘蛋白、β-连环蛋白表达上调以及N-钙粘蛋白表达下调,从而抑制胃癌细胞的迁移与侵袭。