2024年4月10日发(作者:)
重庆医学2018年1月第47卷第2期
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・
论 著・doi:10.3969/j.issn.1671—8348.2018.02.001
外源性NPM突变蛋白对AKT细胞定位的影响及其
对白血病增殖的意义
全静 ,王
春 ,李宝林 ,刘靳波
(1.西南医科大学附属医院检验科,四川泸州 646000;2.四川省泸州市中医医院检验科 646000)
[摘要] 目的探讨外源性核仁磷酸蛋白A型突变体(NPM mA)对蛋白激酶B(AKT)的亚细胞定位的影响及其对白血病
细胞增殖的意义。方法 免疫共沉淀实验检测NPM mA与AKT的相互作用;免疫荧光实验观察NPM mA与AKT的亚细胞定
位,CCK-8法检测细胞增殖能力。结果 K562细胞中,NPM mA能够与AKT结合。免疫荧光显示,NPM mA主要分布于细胞
质,当共同转染NPM mA和AKT到HEK293T细胞后,AKT由弥散分布转移至细胞胞质。另外,K562 mA组(突变组)细胞在
72 h时较K562 cl组(空载体转染对照组)和K562 wt组(野生组)体外增殖能力明显增强(P<O.01)。AKT抑制剂(AKT inhibi—
tor 1V,AKTⅣ)处理48 h后,K562 wt组和K562 cl组增殖被明显抑制,K562 mA组仍能维持生长(P<O.01)。结论 外源性
NPM mA能够改变AKT的亚细胞定位,且调控白血病细胞的体外恶性增殖。
[关键词]白血病;蛋白激酶类;核仁磷酸蛋白;细胞定位
[中图法分类号]R733.71 [文献标识码] A [文章编号] 1671—8348(2018)02—0145—04
Effect of exogenous NPM mutant protein on AKT cellular localization and its significance in leukemia proliferation
QUAN Jing ,W_ANG Chun。,LI Baolin ,LIUJinbo
(1.Department of Clinical Laboratory, e Affiliated Hospital of Southwest Medical University,Luzhou,
Sichuan 646000,China;2.Department o f Clinical Laboratory,Luzhou Tr口ditional
Chinese Medicine Hospital,Luzhou,Sichuan 646000,China)
[JAbstract]Objective To investigate the effect of exogenous NPM mA to the subcellular localization of AKT and its signifi—
cance jn the proliferation jn leukemia cells.Methods Tbe co—immunoprecipitation assay was used to detect the jnteractl on between
NPM mA and AKT .The subcellular 1ocalization of NPM mA and AKT was observe by using the immunofluorescence experiment.
The cells proliferation potential was assessed by CCK-8 assay.Results NPM mA could be combined with AKT in K562 cells.The
immunofluorescence showed that。NPM mA was mainly distributed in the cytoplasm.After co—tranfecting NPM mA and AKT into
HEK293T cells,AKT was transformed from the dispersive distribution to cytoplasma.Additionally,the i n vitro proliferation ability
at 72 h in the K562 group was significantly enhanced compared with the K562 el and.K562 mA groups(P<0.01).After treating
with AKT inhibitor(AKT inhibitorⅣ,AKT IV)for 48 h,the proliferation in the K562 cl and K562 wt groups was remarkably in—
hibited,but which in the K562 mA group could still maintain growth(P<0.01).Conclusion Exogenous NPM mA can dhange the
subcellular localization of AKT,moreover regulates the in vitro malignant proliferation of leukemic cells.
[Key wor ̄]leukemia;protein.kinases;nucteophosmin;cell localization
核仁磷酸蛋白(nucleophosmin,NPM)主要定位于细胞的 的相互关系,以及NPM mA对AKT的亚细胞定位的影响,并
核仁颗粒区,属核质穿梭蛋白,它广泛存在于各种组织细胞中,
进一步观察NPM mA与AKT对白血病细胞增殖的意义,从
结构高度保守,是一种重要的伴侣分子[】]。A型突变(NPM
而深入认识NPM突变蛋白在自血病发生、发展中的机制。
mutant A,NPM mA)是NPM最为常见的突变类型,占75 ~
1材料与方法
80 l_2]。白血病是一组造血干细胞的恶性克隆增殖性疾病,在
1.1 质粒与细胞 MSCV-IRES-GFP、MSCV-Flag—NPM wt
治疗上具有明显的异质性,NPM突变在临床上与白血病发生
和MSCV-Flag—NPM mA质粒由美国圣犹大儿童研究医院惠
发展密切相关[3]。研究表明,突变后的NPM蛋白可携带抑癌
赠,HA—AKT、pEnvelope和pHelp质粒由美国安德森癌症研
蛋白pl9ARFE4]、NF-kappa B 5]、c—myc[ 等核内蛋白发生胞质
究中心惠赠,人慢性粒细胞白血病细胞株K562和人胚肾
移位,通过影响其稳定性从而促进白血病细胞的恶性增殖。白
HEK293T细胞株购于中国科学院上海细胞库。
血病发生、发展中存在蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)信
1.2药品与试剂胎牛血清(FBS,上海普飞生物技术有限公
号通路的过度激活,与白血病细胞存活、转化和黏附等生物学 司);RPMI 1640、DMEM培养基(Gibco—BRL公司);Lipo—
功能密切相关口]。本研究旨在探讨外源性NPM mA与AKT
fectamine 2000(Invitrogen公司);兔抗人NPM mA单克隆抗
* 基金项目:西南医科大学附属医院项目(2015一QS-008);四川省泸州市科技局(15193);四川I大学与泸州市人民政府战略合作项目
(2013 ̄DLZ-S15)。 作者简介:全静(1988一),检验技师,硕士,主要从事血液肿瘤研究。
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于5 CO 的37℃恒温培养箱中培养24 h后弃去培养液,用
PBS轻轻洗3次,4 多聚甲醛固定20 min,PBS洗3次。
0.1 Triton X一100透膜10 min,用1O 山羊血清室温封闭3O
体(Abcam公司);小鼠抗人NPM单克隆抗体、Protein A/G
beads(Santa Cruz公司);小鼠抗Flag标签抗体、小鼠抗HA标
签抗体、兔抗人AKT单克隆抗体(Cell Signal Technology公
司);小鼠抗人3-actin单克隆抗体、FITC标记山羊抗兔IgG、
Alexa Fluor@594山羊抗鼠IgG、山羊抗兔二抗、山羊抗鼠二抗
(北京中杉金桥公司);苯甲基磺酰氟(PMSF)蛋白酶抑制剂
(德国Roche公司);AKT抑制剂(AKT inhibitor IV,AKT IV;
Calbiochem公司);CCK8试剂盒(上海碧云天生物技术有限
公司)。
1.3方法
min,加封闭液稀释的单克隆一抗(1:ioo)置4℃冰箱过夜。
PBS洗3次,加入荧光标记的二抗(1:200),37℃避光孵育1
h,PBS洗3次后4 6一二脒基一2一苯基吲哚(DAPI)避光染色5
min,最后用甘油封片。荧光显微镜下观察荧光信号的分布
情况。
1.3.6 CCK一8法检测细胞增殖能力 收集转染后的各组
K562细胞,分别用低剂量AKT IV或者等剂量二甲基亚砜
(DMS0)处理白血病细胞,制成细胞悬液接种于96孔细胞培
1.3.1细胞培养 HEK293T细胞用含10 FBS的DMEM
培养基,K562细胞用含1O FBS的RPMI 1640培养基,培养
养板中,每组设3个复孔,5 CO。的37℃恒温培养箱孵育,
于5 COz的37℃恒温培养箱中,取对数生长期的细胞进行
培养0、12、24、36、48、60、72 h每孑L加入1O L CCK一8(5 rag/
实验。
mL)溶液,继续培养1 h,在A450 nm波长处测量各孔的光密
1.3.2细胞转染 已知NPM1基因是杂合性突变,人K562
度(OD)值。以0D值为纵坐标,时间为横坐标用Sigma—
和HEK293T细胞株均存在野生型NPM蛋白,不存在NPM
Plotl2.0软件绘制生长曲线。
mA。本研究中K562细胞设立空载体转染对照组(K562 c1)、
1.4统计学处理 采用SPS816.0软件进行数据分析,计量
野生组(K562 wt)和突变组(K562 mA)。采用Lipofectami—
资料用 ±5表示,比较采用配对样本t检验,以P<0.05为差
neTM2000转染试剂将空载体MSCV-IRES:GFP(vector)和实
异有统计学意义。
验质粒MSCV-Flag—NPM Wt(Flag—NPM wt)、MSCV-Flag—
2结 果
NPM mA(Flag—NPM mA)连同pEnvelope及pHelper辅助载
2.1 K562细胞中NPM mA与AKT的相互关系分别转染
体分别共转染HEK293T细胞。培养6 h后更换含有1O
vector、Flag—NPM wt、Flag—NPM mA于K562细胞中,采用
FBS的DMEM培养基,于24、48 h收集上清液,经0.45“m滤
Co—IP检测NPM mA与AKT的结合作用。用抗AKT的单克
器过滤收获病毒液。将K562细胞接种于6孔板,加入制备好
隆抗体沉淀蛋白复合物后电泳转膜,用Flag抗体进行免疫印
的病毒液,同时加入终浓度为8 mg/mL的聚凝胺,扩大培养进
迹分析。Western blot结果表明,K562 mA组在相对分子量
行后续实验。
32×1O。附近检测到NPM mA蛋白,见图1。上述结果提示
1.3.3 Western blot收集细胞,用含100 mmol/L PMSF的
K562细胞中NPM mA蛋白能与AKT结合。
细胞裂解液ElO mmol/L Tris盐酸(pH 7.4),5 mmol/L乙二
P
胺四乙酸(EDTA),15.0 mmol/L NaC1,1 曲拉通X-100
K5B2 l(562_rt I(582 m
(Triton X一100),250 mmol/L原钒酸盐,20 mmol/L b-甘油磷
B
FIag-NP_lIl^
酸]充分裂解提取细胞总蛋白。取6O g蛋白用12 十二烷基
硫酸钠一聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分离,通过湿转法
将蛋白转移到聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上,5 脱脂奶粉常温
FIarNP蝴m^
封闭2 h后加一抗(1:2 000稀释)4℃孵育过夜,Tris盐酸吐
温缓冲液(TBsT)洗涤10 min×2次,Tris盐酸缓冲液(TBS)
^I(T
洗涤10 min,加二抗(1:1 000稀释)室温孵育1 h,洗涤后用
化学发光显色试剂进行显色。实验设G一肌动蛋白(3-actin)为
B—actin
内参,结果采用Quantity One软件进行分析。
1.3.4免疫共沉淀(Co-IP) 收集细胞,提取总蛋白,将细胞
Western blot检测Co:IP蛋白复合物中的flag-NPM mA蛋白,
裂解液用EIA试剂[O.1 NP一40,50 mmol/L HEPES(pH
WCE:全细胞裂解液
7.5),250 mmol/L NaC1,5 mmol/L EDTA]定至1 mL体积,加
图1 外源性NPM、NPM mA与AKT的相互作用
入1,ug抗AKT的单克隆抗体,4℃缓慢旋转孵育过夜。次日
2.2 外源性NPM mA对AKT亚细胞定位的影响 在
加入5O L Ptotein A/G磁珠(beads),4℃缓慢旋转孵育4 h,
HEK293T细胞中分别转染HA-AKT和Flag-NPM mA,荧光
3 000 r/min离心2 min,将beads离心至管底后弃上清。用
染色后观察目标蛋白在细胞中的分布情况。结果显示,转染
EIA试剂反复清洗beads,3 000 r/min离心2 min去除上清
HA—AKT的293T细胞,细胞核和细胞浆可见很强的HA—
液,再用3O L 2倍浓度的上样缓冲液重悬,95℃煮沸5 min
AKT特异性荧光,转染Flag-NPM mA的293T细胞在细胞核
使蛋白复合物变性,13 000 r/min离心2 min取上清进行SDS- 和细胞浆均可见荧光信号,而荧光信号主要集中于细胞胞质区
PAGE
域,见图2A。此外,共同转染Flag—NPM mA和HA—AKT到
1.3.5免疫荧光取转染后的HEK293T细胞制备成1×1O
HEK293T细胞,发现带红色荧光的NPM mA主要分布于细
的单细胞悬液,取100 p.L接种于12孔板中的灭菌盖玻片上,
胞胞质区域,而带绿色荧光的AKT蛋白也在细胞的胞质区域
皇 垦芏 ± 旦箜 !查箜 塑
●
147
,
2
,
O
O
8
O
6
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4
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2 4
HA—AKT DAP
MERGE
DAP
MERGE
A
固
A:H K ’细胞中Flag Nt M mA和HA—AK.r赞n的亚细胞定位;I3:共 转染 Flag—NPM mA和AKT蛋h的、 细胞定f、)=;HA AKT、
Flag—NPM n1A‘ 红色荧光。AKT呈绿色荧光.细胞核I)AI I染色呈蓝色荧光.MERGE为融合 像
图2 外源性NPM mA与AKT的亚细胞定位(×400)
累积,提爪移化到胞质的NPM突变蛋自可能t AKT蛋白共
IY处理 各 钏胞的体外增殖能力. 发观. l8 h后K562
同定位于胞质『}I. 【挈】2B。
wt组和K562 l组体外增殖能力叫 被抑制.K562 mA组细
胞仍能维持,卜K,差异有统计学意义意义(P<0.0I),见 3B
3讨 论
Nf M 突变对白血痫细胞的恶性转化jI 重要调控作
b
j
』fj 。NAKA(;AWA等 提m.NIJM(’术端 瓴酸对NI M
苫
苫
:
的核 定化起 婴作用,突变的 I M(’术端仃 额外的NES
、—
{
核输 序列.¨j‘导敛NPM移位到细I也胞质。 I,M突变并胞
、.
士H
‘
质移位后.ARF p53的稳定性降低.癌蚩} I l' ̄yc活性增强从
靛
而导敛细胞 增殖 …。U前的机制研究多集中f NPM
^ 时间(h) B 时间(h)
突变后刈核f:货rj活性的改变,聚积 胞质【Il的NPM对胞质
A:(、(、K 8法榆测转染后各组K562细胞的体外增 能力,we
赁 的影响少有报道。AKT是调 造血的【fl央楸纽,川‘以通
Prn blot圈为转染 K562细胞中NI M和NI)M mA的表达情况:“:
过多种途 影响r J皿病细胞的增殖与捌r:。 研究发现,
P<0。01一 K56 (1_绀和K562 wt组比较;I{:(’CK 8法榆测AK r
()(、I/AMI 3细胞【I】天然携带的NPM mA能够 j AKT相互结
处理后备纰K562细l胞的体外增殖能力; :P、【).01. j K562 cl__
合.井町能参‘ lH控细胞的增嫡 。奉研究进・步探讨外源
AKTⅣ绀手¨Kj62 W1{AKT n组比较
性的NPM mA AKT的相互作Hj.观察外源一 NPM rnA对
图3 过表达 I M mA联合AKT I\对K562细胞体外
AKT的、I 细胞定位的影响.进一步榆测外泺 NPM mA与
增殖的影响
AKT埘r1 I衄卉寸细胞增殖的意义。
2.3 外源性NI M mA与AKT刈’ J叭痫卸1胞增 的意义
采川1 Co—II 愉测NPM mA j AK-r的结合f1 刖,结果显
图3A中结 ,jj,K562 mA组和K562 wt ljl K562 cl纽相
示,K562 mA 相对分f质_}I=}32×1 0。 附近榆测到了NPM
比NPM表达城J ft.仪K562 m人绀表达 I M n1A。CCK 8 mA的货rJ条带,说明NPM n1A能 AKT纳合。FAI INI
法检测转染 K5( ̄2细胞 同时『开J的牛长llf1线变化情况。结 等l_。 将突变的NI M转染到NIH3T3细胞发脱,突变的NPM
果显示,72 h K562 mA组相对于K562 cl组和K562 mA
蛋h主要聚集 胞质【{1。本研究荧光染色 显示,NPM
细胞体外增吼能力}JIJ显增 (P 0.01), 3A。观察AWl、
mA主要 【}1分 于胞质.此结果与FA1 INI等 研究一致。
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tivity to chemotherapeutical agents and cytoplasmatic in—
teraction between NPM leukemic mutant and NF-kappaB
而AKT弥散分布于细胞中,当共同转染NPM mA和AKT到
HEK293T细胞后,AKT的定位发生改变,由弥散分布转移至
细胞胞质。此结果说明,NPM发生突变后,突变的NPM蛋白
可能携带AKT发生了转移并最终改变了AKT的亚细胞
定位。
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为了观察外源性NPM mA与AKT对白血病细胞生物学
directly with c-Myc and controls c-Myc—-induced hyperpro—_
效应的影响,本研究选择不携带NPM突变基因的・K562细胞
r
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targets for prevention
E73
PANDURANGAN A K.Potential
作为研究载体,通过慢病毒转染使K562细胞表达NPM mA
蛋白。CCK一8法检测转染后K562细胞的体外增殖能力,结果
发现K562 mA组细胞相对于K562 cl组和K562 wt组细胞体
外增殖能力明显增强,此结果在本课题组以往的研究中亦有阐
of colorectal cancer:a focus on PI3K/Akt/mTOR and
wnt pathways[J ̄.Asian Pac J Cancer Prev,2013,14(4):
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述[i 。AKT IV可抑制AKT的磷酸化激活。本研究中,采用
低剂量AKTⅣ处理48 h后,K562 wt组和K562 cl组体外增
a1.Quantita—
[8]
BACHER U,BADBARAN A,FEHSE B,et
tive monitoring of NPM1 mutations provides a valid mini—
mal residual disease parameter following allogeneic stem
殖能力被明显抑制,K562 mA组细胞仍能维持生长,提示
NPM mA能通过AKT调控K562细胞的体外恶性增殖。
综上所述,本研究证实外源性的NPM mA能够与AKT
结合并改变AKT的亚细胞定位,且NPM mA能通过AKT调
cell transplantation[J].Exp Hematol,2009,37(1):135一
】42.
控K562细胞的体外恶性增殖。进一步研究将继续探讨胞质
NPM mA对AKT活性的调控方式及对AKT下游信号分子
的影响,而NPM mA对胞质中其他蛋白活性的影响亦是值得
研究的方向。深入探讨NPM突变蛋白在白血病发生、发展中
的机制,将为阐明白血病的致病机制提供新的理论依据。
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E5]CILLONI D,MESSA F,ROSSO V,et a1.Increase sensi
(收稿日期:2017—06—18修回日期:2017-08—26)
发布者:admin,转转请注明出处:http://www.yc00.com/news/1712685294a2103837.html
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