Not mRNA, but protein---c-Myc磷酸化抑制其泛素降解而导致T细胞淋巴瘤

景杰编者按：c-Myc蛋白是一种很重要的转录因子，参与调控细胞生长、分化、凋亡。其代谢的紊乱常常和细胞的异常分化有关，甚至会导致癌症，比如T细胞淋巴癌。尽管c-Myc 在T细胞淋巴瘤中积累，但是其转录水平并没有明显的异常，暗示其受到明显蛋白翻译后修饰调控。最近著名学术期刊Cancer cell报道T细胞淋巴癌中c-Myc调控的全新机理。领导该研究的是浙江大学第二附属医院的徐荣臻教授，他们和合作者发现激酶CAMKIIγ磷酸化c-Myc的Ser62， 从而抑制其泛素化而导致c-Myc的积累。该研究表明，只是通过蛋白的转录水平研究基因的功能是不全面的，而通过转录水平推测蛋白水平有时会得出错误的结论。景杰生物作为全球蛋白质及翻译后修饰的领跑者，可以为您提供一整套常规蛋白质组学及修饰组学研究的解决方案，同时还能为您提供高灵敏度的修饰类泛抗体，助力您的研究工作。

关键词：泛素化、磷酸化、T细胞淋巴癌、c-Myc、CAMKIIγ／钙调蛋白依赖激酶

研究思路和成果：

图1. T 细胞淋巴瘤中c-Myc蛋白积累，但是其mRNA水平并无异常。本文发现CAMKIIγ激酶通过磷酸化c-Myc蛋白Ser62位抑制其泛素降解，导致病人体内c-Myc积累，如果利用之前他们鉴定的CAMKIIγ抑制剂小檗胺抑制其活性，在小鼠中能够抑制病程。

徐荣臻教授在之前的研究表明，钙调蛋白依赖的蛋白激酶CAMKIIγ的异常在癌症中扮演了很重要的角色。他们发现在白血病中，该蛋白的自磷酸化会影响下游的磷酸化信号途径，抑制癌症细胞的凋亡。因为在T淋巴细胞中，CAMKIIγ和钙依赖的信号途径扮演非常重要的角色，因此首先他们先检测CAMKIIγ在T细胞淋巴癌中的角色。首先分析Camk2g-/-小鼠对白血病诱导剂N-methyl-N-nitrosourea（MNU）的响应。结果表明正常小鼠在MNU诱导后，发展为T细胞淋巴癌，表现为胸腺、淋巴结、脾脏肿大；但是Camk2g-/-小鼠对MNU的诱导不敏感，表现为抑制肿瘤的形成，暗示该激酶在T细胞淋巴癌形成中有重要作用 （图 2）。

图 2. MNU处理能诱导小鼠表现为胸腺、淋巴结、脾脏肿大，但是Camk2g-/-小鼠中MNU的效果不明显。

接下来作者分析CAMKIIγ在淋巴瘤形成中的角色。首先做了转录组测序，分析Camk2g-/-和正常小鼠在MNU诱导前后，胸腺转录水平差异，发现5188个差异表达基因。通过生物信息学分析发现这些差异基因上游的调控者主要是c-Myc，研究也表明MNU诱导小鼠胸腺等器官中c-Myc蛋白，但是其表达并不受影响（图 3，左），同时互补实验也表明Camk2g-/-细胞中转入c-Myc，能显著增加细胞的增殖（图 3，右）。随后作者发现加入蛋白合成抑制剂后，Camk2g-/-细胞c-Myc半衰期降低，过表达细胞中c-Myc半衰期延长。上述结果表明在T细胞淋巴瘤中CAMKIIγ通过稳定c-Myc蛋白来维持其高水平。

图3. MNU诱导小鼠胸腺等器官中c-Myc蛋白，其表达并不受影响（左）；互补实验表明Camk2g-/-细胞中转入c-Myc，能显著增加细胞的增殖（右）

因为CAMKIIγ是一个激酶，而c-Myc稳定性和其Ser62磷酸化有关，因此作者验证CAMKIIγ是否通过影响c-Myc磷酸化而影响其稳定性。通过在Camk2g-/-细胞中瞬时转入不同CAMKIIγ突变体，结果表明CAMKIIγ的活性和c-Myc的Ser62磷酸化水平呈正相关，加入泛素化抑制剂MG132，这种正相关性被消除，暗示是通过c-Myc磷酸化来影响其泛素化降解 （图 4）。

图 4. Camk2g-/-细胞中瞬时转入不同CAMKIIγ突变, CAMKIIγ的活性和c-Myc的Ser62磷酸化水平呈正相关，加入泛素化抑制剂MG132，这种正相关性被消除。K43M，无激酶活性突变体；T287D，组成型激酶活性突变体。

最后作者发现利用之前鉴定的CAMKIIγ抑制剂小檗胺BBM处理，能够显著抑制小鼠T细胞淋巴瘤的增殖，暗示其潜在的临床应用 （图 5）。因为c-Myc作为一个功能非常重要的转录因子，直接开发针对它的抑制剂用于疾病治疗，带来的副作用会很大。但是就T细胞淋巴癌而言，开发c-Myc上游CAMKIIγ的特异性抑制剂，无疑会提高靶向性，减轻副作用，不啻为药物开发的一种新思路。

图5. CAMKIIγ抑制剂小檗胺BBM处理，能够显著抑制小鼠T细胞淋巴瘤的增殖

参考文献：

Ying Gu, et al. (2017),Stabilization of the c-Myc Protein

by CAMKIIg Promotes T Cell Lymphoma. Cancer Cell 32,115-128

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