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环磷腺苷应答元件结合蛋白CREB是真核细胞重要的转录因子,是最早被发现通过磷酸化水平来调节其转录活性的调节蛋白。CREB通过与环磷腺苷应答元件CRE结合来启动下游基因的表达。CRE是一段保守的回文结构序列TGACGTCA,在cAMP的刺激下能够启动下游基因的表达。CREB家族包括CREB、CREM和ATF-1,CREB家族各成员都有相类似的分子结构,在激酶诱导结构域KID区有各自关键的磷酸化位点,其中CREB的关键磷酸化位点是丝氨酸133（S133）。CREB的磷酸化水平主要受cAMP信号通路、MAPK信号通路、Ras/Erk/RSK2信号通路、PLCPKC信号通路、PI3激酶/Akt信号通路和Ca2+-CaMK-CREB等信号通路的调节。在本论文中,本人研究了CREB-S133的磷酸化/去磷酸化以及与致癌性的关系。研究发现在小鼠皮肤癌上皮细胞JB6细胞系中,在TPA的刺激下,PKC通过激活PKA信号通路,MAPK激酶信号通路的ERK1/2和p38两个途径来磷酸化CREB-S133位点。其中,PKC,PKA,ERK1/2是磷酸化CREB-S133位点的主要蛋白激酶。p38也参与到CREB-S133的磷酸化,但不是直接作用的蛋白激酶。实验还发现,蛋白激酶JNKs和AKT没有直接参与对CREB-S133位点的磷酸化。通过体外抑制剂处理,直接去磷酸化分析,细胞内敲除特异PP1或PP2A催化亚基和利用Tet-On系统表达PP1或PP2A特异亚基等方法,本论文首次证明PP-1?和PP-2Acα直接参与对CREB-S133位点的去磷酸化。在此基础上利用JB6细胞建立表达野生型和突变体CREB的稳定细胞系,比较生长分析表明模拟持续去磷酸化突变体S133A-CREB转化的细胞生长最快,而模拟持续磷酸化的S133D-CREB转化的细胞则生长较慢。应激因子冈田酸处理和其后的Hoechst染色分析表明S133D-CREB转化的细胞凋亡水平最高,而S133A-CREB转化的细胞凋亡水平相对较低。通过蛋白质印迹法分析表明,S133D-CREB转化的细胞对肿瘤因子p53表达显著上调,而对抗凋亡因子Mcl-1的表达则显出下调的功能。软琼脂集落形成实验表明S133A-CREB转化的细胞形成的转化细胞群无论在数目上还是在大小方面都是最为突出的。相反,S133D-CREB转化的细胞则明显下降。此外,抑制蛋白激酶的活性增强JB6细胞转化能力。反之,抑制蛋白磷酸酶活性则弱化JB6细胞的转化能力。这些结果首次阐明CREB磷酸化状态与其细胞转化能力之间的关系。通过进一步裸鼠成瘤实验分析,本论文证明去磷酸化的CREB显著增强JB6细胞的致瘤性。综上所述,本论文首次阐明了在JB6细胞中对CREB特异性去磷酸化的蛋白磷酸酶,首次证明了CREB去磷酸化状态与其致瘤性有密切关系。这些结果为皮肤癌的发生机制带来新的信息,为皮肤癌的诊断带来新的切入点。