細胞核內EGFR與STAT5蛋白相互作用能活化Aurora-A基因的表現【太鼎生物科技有限公司02-86609496】 @ 太鼎生物科技/太鼎食安科技

文章引用來源:http://proj.ncku.edu.tw/research/articles/c/20100326/2.html

細胞核內EGFR與STAT5蛋白相互作用能活化Aurora-A基因的表現

Nucleic Acids Research. 2008 08, 36, 4337-4351.

Aurora-A激脢在許多的腫瘤細胞以及癌細胞株中均有大量表現的情形。研究顯示，Aurora-A激脢是一個致癌基因¹。目前認為，在腫瘤細胞中Aurora-A激脢表現量的增加，除了來自DNA的增幅、蛋白質穩定度的增加之外，還有其基因轉錄的活化²。對於在腫瘤細胞中Aurora-A激脢基因轉錄的調控機制，目前則還不清楚。另外，表皮生長因子受體（EGFR）是一種位於細胞膜上的受體酪胺酸激脢（receptor tyrosine kinase），在許多的腫瘤細胞以及癌細胞株中亦有高量的表現。近幾年來，有許多的研究證據顯示，表皮生長因子受體在受到刺激之後，會由細胞膜進到細胞核內，直接扮演一個轉錄活化因子（transcription activator）的角色³。而這種能在細胞核內偵測到EGFR的現象，大多與細胞的高度增生（highly proliferation）是有關的³。根據文獻報導，會受到細胞核內EGFR所轉錄活化的基因，其啟動子區域（promoter region）都存在著所謂的ATRSs（AT-rich sequence sites）序列³。有趣的是，EGFR本身並不具有DNA結合的能力，它必須要先與其他具有DNA結合能力的轉錄因子形成一個複合體之後，才能去活化標的基因的表現。

圖一、(A) EGF的刺激會增加Aurora-A啟動子的活性。 (B)細胞核內EGFR與STAT5會一起結合上Aurora-A基因的啟動子。A431細胞處理（–）或不處理（+）EGF，以1％ formaldehyde固定，sonication之後，收集nuclear extract，以normal rabbit IgG (NRIgG)、EGFR或STAT5抗體作免疫沈澱反應，再將共同沈澱下來的DNA以PCR的方法偵測Aurora-A promoter區域。

本研究觀察到，在高度表現EGFR的細胞株中，其細胞核內的確可以偵測到EGFR的存在；且在這些有EGFR表現的細胞株中，可以看到EGF的刺激會增加Aurora-A啟動子的活性（圖一、A）。分析Aurora-A激脢的啟動子區域，發現有五個可能的ATRSs，其中三個ATRSs則包含了可能的STATs （signal transducers and activators of transcription）蛋白結合的序列。作ChIP assay以及re-ChIP assay則發現，在EGF刺激之下，細胞核內的EGFR的確可以與STAT5蛋白共同聚集到Aurora-A激脢的啟動子區域（圖一、B）。此外，利用免疫螢光染色（immunofloursence assay）及共同免疫沈澱反應（co-immunoprecipitation assay）也可以偵測到細胞在EGF的刺激之下，細胞核內EGFR與STAT5蛋白之間存在相互作用。而在Aurora-A啟動子上，EGFR與STAT5蛋白可能結合的序列區域，也利用DNA-affinity purification assay得到確認。有趣的是，在A431細胞中，EGF的刺激使得Aurora-A蛋白激脢的增加，會造成細胞內中心體的增殖以及微小管的不規則（圖二）。利用RNAi的技術，將細胞內EGFR或是STAT5A的表現量減少，則此時Aurora-A基因的表現便不再受到EGF的刺激而增加；反之，若是在細胞株中大量表現EGFR或是STAT5A，那麼EGF增加Aurora-A基因表現的情形會更明顯，若同時表現EGFR及STAT5A則有加成的效果（圖三）。減少或是大量表現STAT5B，並不會影響EGF增加Aurora-A表現的效應（圖三）。這說明了細胞核內EGFR與STAT5A在調控Aurora-A蛋白的表現上是具有特異性的。

圖二、EGF處理細胞會造成（A）中心體數增加，及（B）微小管排列不規律。Aurora-A (左)或a-tubulin (右)（綠色），γ-tubulin（紅色）。藍色代表細胞核。

圖三、EGFR與STAT5A協同活化Aurora-A基因。

總結本研究成果，我們發現，活化的EGFR訊息傳遞途徑能增加Aurora-A激脢的表現，造成染色體的不穩定性，最後導致腫瘤的形成。

參考文獻

Bischoff JR, Anderson L, Zhu Y, Mossie K, Ng L, Souza B, Schryver B, Flanagan P, Clairvoyant F, Ginther C, Chan CS, Novotny M, Slamon DJ, Plowman GD. A homologue of Drosophila aurora kinase is oncogenic and amplified in human colorectal cancers. EMBO J. 1998, 17(11):3052-65.
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