泛素连接酶三基序蛋白21对结直肠癌鞘氨醇激酶2的调控作用及其机制

目的探讨泛素连接酶三基序蛋白21(TRIM21)对结直肠癌(colorectal cancer,CRC)中鞘氨醇激酶2(SphK2)的调控作用及机制。方法将转染Flag-SphK2的PLC/RPF/5细胞分为a、b、c、d、e组,分别采用表皮生长因子刺激、葡萄糖饥饿处理、过氧化氢刺激、缺氧处理、转化生长因子-β刺激,通过质谱鉴定与SphK2互作的蛋白。将HEK-293T细胞分为f、g、h、i、j、k、l、m、n、o组,f~k组分别转染Flag-SphK2、Flag-SphK2+HA-TRIM21质粒、Flag-SphK2、Flag-SphK2+His-Ubquitin、Flag-SphK2+His-Ubquitin+1μg HA-TRIM21质粒、Flag-SphK2+His-Ubquitin+4μg HA-TRIM21质粒,l~o组分别分别转染HA-TRIM21质粒0、0.3、0.6、0.9μg,f~g组进行免疫共沉淀实验鉴定SphK2与TRIM21蛋白的相互作用情况,h~k组进行体内泛素化实验鉴定TRIM21对SphK2泛素化水平的影响,l~o组进行Western-blot实验检测TRIM21过表达对SphK2蛋白水平的影响。将His-TRIM21、GST-SphK2蛋白混合液分为p、q组,分别加入琼脂糖珠、谷胱甘肽琼脂糖珠,进行蛋白体外结合实验鉴定SphK2与TRIM21蛋白的相互作用情况。将EP管分为r、s、t三组,每组分别加入GST-SphK2+E1/E2/Ub、GST-SphK2+His-TRIM21、GST-SphK2+His-TRIM21+E1/E2/Ub蛋白,进行体外泛素化实验鉴定TRIM21对SphK2泛素化水平的影响。将RKO细胞分为u、v、w、x四组,各组分别感染LV-sgTRIM21-1、LV-sgTRIM21-2、LV-sgTRIM21-3、LV-sgControl慢病毒,采用Western-blot实验检测TRIM21敲除对RKO细胞SphK2蛋白水平及半衰期的影响,采用CCK-8实验检测TRIM21敲除对RKO细胞5-氟尿嘧啶(5-Fu)敏感性的影响。结果质谱分析、免疫共沉淀和蛋白质体外结合实验显示TRIM21与SphK2存在蛋白互作。体内、体外泛素化实验确定TRIM21介导SphK2发生多聚泛素化。在HEK-293T细胞中,TRIM21的外源过表达导致SphK2蛋白水平上调(F=196.22,P<0.05)。与x组相比,TRIM21敲除的RKO细胞系中SphK2蛋白表达水平降低、SphK2蛋白半衰期缩短、对5-Fu的敏感性增加(F=24.83~890.51,P<0.05)。结论在CRC中,TRIM21通过催化SphK2泛素化,提高了SphK2蛋白的表达水平。敲除TRIM21能提高CRC细胞对5-FU的敏感性。