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SUMO化修饰是一个动态可逆的过程,它可以被SUMO特异性蛋白酶(SENP)逆转,维持SUMO和去SUMO的动态平衡。本实验室前期工作显示,SENP3是SENP家族唯一一个对氧化还原状态敏感的分子。氧化应激条件下,它在核质内重分布,通过对底物蛋白P300、PML等去SUMO2/3修饰而调控它们的功能,促进肿瘤细胞存活、增殖和肿瘤血管生成;SENP3蛋白水平在包括胃癌在内的多种肿瘤标本中升高,这是对SENP3参与肿瘤发生发展过程的最早报道。关于SENP3如何通过各种底物参与胃癌的发生发展需要进一步研究。在本实验室前期对SENP3探索的基础上,为了探寻SENP3新的底物以及对其功能的调控,并揭示这些调控对胃癌进展的影响,本研究分为两个部分。第一部分由发现SENP3调控总体蛋白的泛素化修饰然后聚焦到SENP3通过调节靶向SUMO的泛素蛋白酶体降解途径促进Sp1稳定。SENP作为去除SUMO的蛋白酶对于细胞总蛋白的泛素化修饰的影响未见报道,本研究首次展示了SENP3对细胞整体蛋白质泛素化修饰的调控。Sp1蛋白在胃癌、胰腺癌、乳腺癌等多种肿瘤中呈高表达,并与肿瘤浸润、转移及患者预后差等密切相关。本研究也首次展示了SENP3通过去除Sp1的SUMO3修饰而抑制Sp1经由靶向SUMO的泛素蛋白酶体降解,促进了Sp1稳定。这不但对解释肿瘤细胞特有的高水平Sp1及其相关表型提供了新的资料,揭示了SENP3参与胃癌进展的机制,更重要的是首次证明SENP3与靶向SUMO的泛素连接酶RNF4拮抗,对SENPs家族在靶向SUMO的泛素蛋白酶体降解途径中的角色提供了新的认识。实验室前期结果显示,SENP3可以促进FOXC2的表达促进胃癌细胞EMT发生。本研究的第二部分旨在初步探究SENP3通过调控哪个或哪些转录因子促进EMT相关基因FOXC2表达从而参与EMT发生过程。本研究通过对FOXC2启动子区序列进行分析、荧光素酶报告基因等实验验证Sp1和AP2α是否作为FOXC2的转录因子调控其表达;免疫共沉淀实验显示AP2α可以被SENP3去SUMO化修饰。本研究为SENP3调控EMT发生的分子机制提供了新的线索,也是首次对FOXC2的转录因子的探索。