中国科学家细胞凋亡新研究登上《The Journal of Cell Biology》

【字体: 时间:2007年11月28日 来源:生物通

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  来自中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所分子生物学国家重点实验室,系统生物学重点实验室,中国科学技术大学的研究人员发现类胰岛素生长因子受体(IGF-1R)通过翻译调控p53-Mdm2负反馈通路参与p53介导的凋亡。之前的研究发现IGF-1R信号通路主要通过抑制细胞凋亡促进肿瘤发生,这项工作揭示了IGF-1R在凋亡调控中的新功能,提示IGF-1R在肿瘤发生中可能有更为复杂的作用。这一研究成果公布在国际知名学术期刊《细胞生物学》(The Journal of Cell Biology)杂志上。

  

生物通综合:来自中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所分子生物学国家重点实验室,系统生物学重点实验室,中国科学技术大学的研究人员发现类胰岛素生长因子受体(IGF-1R)通过翻译调控p53-Mdm2负反馈通路参与p53介导的凋亡。之前的研究发现IGF-1R信号通路主要通过抑制细胞凋亡促进肿瘤发生,这项工作揭示了IGF-1R在凋亡调控中的新功能,提示IGF-1R在肿瘤发生中可能有更为复杂的作用。这一研究成果公布在国际知名学术期刊《细胞生物学》(The Journal of Cell Biology)杂志上。

文章的通讯作者是来自上海生命科学研究院的吴家睿研究员,其课题组从事涉及到细胞周期调控和凋亡互动的“细胞非正常生长”,另外还进行细胞周期和细胞分化之间关系的研究。文章的第一作者为熊磊(Lei Xiong,音译)。

经过数十年的争论,人们现在认识到肿瘤起源于一系列的基因突变。例如,在肿瘤发生早期,细胞可以通过基因突变使生长因子信号通路保持持续激活的状态,从而使之具有无限增殖的能力。同时因为细胞基因突变后一些性质发生了改变,细胞容易启动凋亡机制去清除这部分突变细胞,于是大部分突变细胞死亡,而另一部分突变细胞继续积累突变,逃避细胞凋亡。正常细胞就是在这一步步的突变中逐渐获得肿瘤细胞的性状,最终演变成肿瘤细胞。

然而在肿瘤进化途中的发生的基因突变并不是每次都简单地使正常细胞直接获得肿瘤细胞的性状。人们发现生长因子信号通路也同时具有促进细胞凋亡的能力,提示其在肿瘤发生中的作用比以往认为的要复杂,虽然其中的分子机制目前还不清楚。吴家睿组研究发现类胰岛素生长因子受体(IGF-1R)通过调控p53-Mdm2负反馈通路来调控细胞凋亡。通过抑制剂或者基因敲除的方法抑制IGF-1R的活性可以抑制翻译起始因子复合物eIF4F的活性,从而抑制p53和mdm2 mRNA的翻译和蛋白表达。因此抑制IGF-1R活性破坏了p53-Mdm2负反馈通路,进而使得p53不再响应DNA损伤,并导致p53诱导的细胞凋亡减少。

以前的工作发现IGF-1R信号通路主要通过抑制细胞凋亡促进肿瘤发生,这项工作揭示了IGF-1R在凋亡调控中的新功能,提示IGF-1R在肿瘤发生中可能有更为复杂的作用:肿瘤细胞异常激活IGF-1R信号通路,使得细胞具有异常增殖的能力;同时也使得细胞对凋亡刺激更加敏感,这样也就提供了一个平台使得肿瘤细胞群体得以筛选出具有凋亡缺陷的肿瘤细胞,并以这些细胞为基础继续扩大肿瘤细胞群体数量。因此,这项工作提示IGF-1R不仅可以通过促进细胞增殖来诱导肿瘤发生,还可以通过赋予细胞“凋亡压力”使得处于肿瘤起源早期的细胞群体可以更快的筛选出抗凋亡的肿瘤细胞。同时,这项工作也对试图通过抑制IGF-1R活性来治疗肿瘤的策略提出了警告。

原文摘要:
The Journal of Cell Biology, Vol. 178, No. 6, 995-1007
doi:10.1083/jcb.200703044
A novel role for IGF-1R in p53-mediated apoptosis through translational modulation of the p53-Mdm2 feedback loop
[Abstract]


附:
吴家睿

所系名称 生化与细胞所
性别 男
专业名称 生物化学与分子生物学
技术职务 研究员
行政职务 生科院副院长

研究方向 细胞活动的分子网络结构及其机制

研究工作:
细胞周期与细胞凋亡。
细胞的各种活动,如细胞增殖、分化和凋亡等不是互不相关的孤立过程,而是紧密联系、高度协调的互动过程。
例如,细胞分化的先决条件是退出细胞周期,而细胞周期的异常则可以激活凋亡途径。因此,细胞内一定存在一个调控这些活动的网络。
对这个网络的破坏是细胞恶性增殖的主要条件,我们称这种网络破坏后的生长为“细胞的非正常生长”。

目前本课题组正从事涉及到细胞周期调控和凋亡互动的“细胞非正常生长”,另外还进行细胞周期和细胞分化之间关系的研究。

个人简介:

1982年毕业于广州中山大学生物系;
1985年在中科院遗传研究所获硕士学位;
1994年毕业于瑞士苏黎世联邦理工学院,获博士学位;
1994年10月在纽约州立大学卫生科学中心做博士后;
1997年10月起在中科院上海生化所从事细胞分子生物学研究工作。


吴家睿博士现在已分别得到国家和地方多项基金的支持,其中包括中科院的“百人计划”和国家杰出青年基金
 
近期论文
1. Man-Rong Jiang, Yuan-Chao Li, Ying Yang and Jia-Rui Wu* (2003) c-Myc degradation induced by DNA damage results in apoptosis of CHO cells, Oncogene 22: 3252–3259

2. Zilong Qiu, Yong Wei, Nan Chen, Manrong Jiang, Jiarui Wu*, and Kan Liao* (2001) DNA synthesis and mitotic clonal expansion is not a required step for 3T3-L1 preadipocytes differentiation into adipocytes, J. Biol. Chem. 276:11988 * Co-corresponding author

3. Manrong Jiang, Ying Yang and Jiarui Wu (2001)Activation of DNA damage checkpoints in CHO cells requires a certain level of DNA damage, Biochem. Biophy. Res. Com. 287:775

4. Jiarui Wu, Jiwu Wang and David. M. Gilbert (2000) Initiation of DNA Replication in saccharomyces cerevisiae G1-phase Nuclei by Xenopus Egg Extract, J. Cell. Bioche. 80:73

5. Jiarui Wu * and David M. Gilbert (2000) Lovastatin Arrests CHO Cells between the Origin Decision Point and the Restriction Point, FEBS Letter 484:108 * Co-corresponding author

6. Shenghao Jin, Bo Zhai, Zilong Qiu, Jiarui Wu, M. Daniel Lane and Kan Liao (2000) c-Crk, a Substrate of the Insulin-like Growth Factor-1 Receptor Tyrosine Kinase, Functions as an Early Signal Mediator in the Adipocyte Differentiation Process, J. Biol. Chem. 275:34344

7. Jiarui Wu (1999) Regulation of Eukaryotic DNA Replication and Nuclear Structure, Cell Res. 9:163

8. Jiarui Wu, Susan M. Keezer and David M. Gilbert (1998) Transformation Abrogates an Early G1-Phase Arrest Point Required for Specification of the Chinese Hamster DHFR Replication Origin , EMBO J. 17,1810

 


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