胞质TGM2依赖GTP抑制TRIM21介导的STAT1泛素化降解促进胃癌恶性进展

背景与目的既往研究提示谷氨酰胺转胺酶2(transglutaminase 2,TGM2)是多种肿瘤的潜在治疗靶点,但其在胃癌中的作用及机制尚未明确。本研究中,我们试图揭示TGM2在胃癌中的作用和相关机制。方法分析TGM2在胃癌细胞和组织中的表达水平,并通过一系列体内外实验分析TGM2在胃癌中的功能,包括蛋白质印迹、免疫组化、CCK8、集落形成实验、transwell实验、异种移植瘤模型和转移瘤模型。通过基因富集分析、定量PCR和蛋白质印迹筛选TGM2在胃癌中潜在的作用靶标。通过功能损益实验和挽救实验验证TGM2对STAT1的调控作用。通过免疫共沉淀、质谱分析、定量PCR和蛋白质印迹筛选STAT1互作蛋白,并阐明其调控机制。最后,通过突变TGM2和使用TGM2的酶活性调节剂(ZM39923和A23187)以明确TGM2通过何种酶活性促进胃癌恶性进展,并阐明其潜在机制。结果研究结果表明TGM2在胃癌组织中高表达,与病理分级密切相关,其高表达预示患者不良预后。TGM2过表达/敲低能够促进/抑制胃癌细胞增殖、迁移和侵袭。而敲低/过表达STAT1能够逆转TGM2在胃癌细胞中的作用。进一步分析提示TGM2通过抑制STAT1泛素化/降解促进胃癌恶性进展。TRIM21被鉴定为胃癌中STAT1的E3泛素连接酶。TGM2通过与GTP结合的酶活性促进TRIM21和STAT1解离。A23187能够抑制TGM2对STAT1的作用,并在体外和体内实验中逆转TGM2的促肿瘤作用。结论本研究揭示了在胃癌中TGM2调控STAT1的作用和机制,提示TGM2可作为胃癌治疗的潜在靶点,了解TGM2与GTP结合的酶活性有助于开发靶向药物,优化现有治疗策略。