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引言:
(1)醫(yī)生是引先轉(zhuǎn)化醫(yī)學和精確治重要的力量。臨床醫(yī)生開展臨床基礎(chǔ)科研時面臨的難點往往是沒有好的科研思路,或者不熟悉如何更好地利用新技術(shù)新工具對臨床樣本進行基礎(chǔ)科學研究,或者不清楚如何對課題進行 深入的機制研究,致使課題研究停滯不前。
(2)基云生物會緊跟學術(shù)前沿和轉(zhuǎn)化醫(yī)學更新進展,提煉高分文章構(gòu)成要素,解析臨床科研新思路,解碼臨床研究新技術(shù),剖析課題機制研究新策略,激發(fā)臨床科研新思維,助力轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究。
(3)為此,基云生物G博士將近兩年收藏的寶典文獻,簡要解讀科研思路,讓我們了解大佬科學家如何利用科研新技術(shù)新工具,來探究課題機制難題,拋磚引玉以饗讀者,給關(guān)注和支持廣州基云生物團隊的老師們提供一些有價值的建議。2020年協(xié)和醫(yī)院胡卓偉團隊在國際期刊《Nature Communication》發(fā)表精彩文章,本文進行簡要解讀,搞明白科學家是怎么利用科研新工具蛋白組芯片,發(fā)現(xiàn)探究新靶點TRIB3蛋白的互作機制難點問題 。
項目背景:
(1)臨床新靶點發(fā)現(xiàn)是轉(zhuǎn)化醫(yī)學創(chuàng)新研究的的關(guān)鍵內(nèi)容,靶點機制研究則是基礎(chǔ)研究的皇冠。胡教授團隊根據(jù)TCGA數(shù)據(jù)顯示非小細胞肺癌中TRIB3的基因擴增率為1.14%,且高表達的假激酶TRIB3與EGFR穩(wěn)定性和非小細胞肺癌進展呈正相關(guān)。(2)TRIB3是否參與EGFR的穩(wěn)定性調(diào)控,以及分子機制研究,是本項目的關(guān)鍵機制創(chuàng)新點,也是提升TRIB3轉(zhuǎn)化潛力的關(guān)鍵。
研究結(jié)果:
(1)TRIB3通過調(diào)控EGFR受體的內(nèi)吞循環(huán)參與穩(wěn)定性調(diào)控
TRIB3引發(fā)EGFR蛋白穩(wěn)定性的現(xiàn)象比較容易探究,可通過慢病毒介導的TRIB3敲減或過表達,構(gòu)建肺癌細胞系模型,通過qPCR和Western Blot驗證兩者的調(diào)控關(guān)系。項目的關(guān)鍵點是TRIB3如何影響EGFR的蛋白穩(wěn)定性。影響蛋白穩(wěn)定性的途徑主要包括自噬途徑和蛋白酶體降解途徑。EGFR作為細胞膜蛋白,主要體現(xiàn)在內(nèi)吞介導的內(nèi)體(endosome)循環(huán)自噬降解或泛素化修飾降解。余嬌嬌博士通過EGF配體處理細胞,通過免疫熒光檢測EGFR受體和內(nèi)體marker EEA1蛋白的共定位檢測差異,明確TRIB3通過影響EGFR受體的內(nèi)體循環(huán)促進EGFR膜蛋白的穩(wěn)定性。從而解析TRIB3調(diào)控EGFR穩(wěn)定性的具體路徑。
(2)通過蛋白芯片發(fā)現(xiàn)TRIB3直接互作蛋白PKCα參與內(nèi)吞循環(huán)
TRIB3 如何調(diào)控內(nèi)體循環(huán)影響EGFR的穩(wěn)定性。要想解開這個機制難題,需要探究TRIB3的直接相互作用蛋白,才能解開謎底。這一步是臨床靶點機制研究的攔路虎,但卻是機制創(chuàng)新的關(guān)鍵點,更是提升文章層次的升華點。大家常用的方法是用“CoIP+質(zhì)譜”聯(lián)合策略進行探究 。但凡用此策略進行機制研究的童靴們無不經(jīng)歷唏噓和失望之情景,因為可能要面臨幾百個候選蛋白(包括直接和間接互作蛋白)。我們開展大量的CoIP+質(zhì)譜檢測&CoIP+WB驗證項目,統(tǒng)計互作驗證成功率大概在10 -20%。后續(xù)再經(jīng)功能驗證,其終成功率只能求助幸運之神了。
本項目余博士獨辟蹊徑采用蛋白組芯片技術(shù)(圖AB),通過體外表達TRIB3蛋白直接孵育人蛋白組HuProt芯片 ,尋找到TRIB3直接互作蛋白PKCα蛋白(含互作強度SNR值), 巧妙地化解該難題。緊接著通過免疫熒光共定位和功能驗證,證實PKCα 通過磷酸化修飾EGFR影響EGFR的內(nèi)吞受體循環(huán)穩(wěn)定性。
3)臨床轉(zhuǎn)化醫(yī)學靶點成果
該項目發(fā)現(xiàn)肺癌TRIB3 創(chuàng)新靶點,通過蛋白組芯片技術(shù)揭示了TRIB3 通過結(jié)合PKCα蛋白調(diào)控EGFR內(nèi)吞循環(huán)促進受體穩(wěn)定性的分子機制難題。而余博士通過采用多肽篩選策略 開發(fā)了抑制TRIB3調(diào)控EGFR內(nèi)吞循環(huán)的多肽SAH -JG24 ,進一步對TRIB3靶點的臨床應用進行非常有價值的探索和升華,體現(xiàn)了靶點開發(fā)從臨床中來到臨床中去的臨床轉(zhuǎn)化思想。該臨床基礎(chǔ)研究的科研思路和方法技巧,樸實中透露縝密智慧,絕代芳華,超級點贊 !! !
結(jié)論:
(1)開發(fā)肺癌新靶點TRIB3蛋白,明確TRIB3調(diào)控EGFR的內(nèi)吞循環(huán)方式。
(2)利用蛋白組芯片挖掘TRIB3的互作蛋白發(fā)現(xiàn)PKCα蛋白,以此證明細胞膜受體EGFR穩(wěn)定性的內(nèi)體循環(huán)調(diào)控關(guān)鍵機制。
(3)利用多肽技術(shù)開發(fā)抑制TRIB3和EGFR互作的多肽,提供潛在轉(zhuǎn)化的多肽,體現(xiàn)轉(zhuǎn)化醫(yī)學的價值。