Redox proteomics of PANC-1 cells reveals the significance of HIF-1 signaling protein oxidation in pancreatic ductal adenocarcinoma pathogenesis
PANC-1 细胞氧化还原蛋白质组学揭示 HIF-1 信号蛋白氧化在胰腺导管腺癌发病机制中的重要性
| 期刊: | Journal of Translational Medicine | 影响因子: | 6.100 |
| 时间: | 2024 | 起止号: | 2024 Mar 16;22(1):287. |
| doi: | 10.1186/s12967-024-05068-z | 研究方向: | 免疫、细胞生物学 |
| 疾病类型: | 胰腺癌 | 细胞类型: | 肿瘤细胞 |
文献解析
1. 文献背景信息
标题/作者/期刊/年份
Redox proteomics of PANC-1 cells reveals the significance of HIF-1 signaling protein oxidation in pancreatic ductal adenocarcinoma pathogenesis
Chaochao Tan 等,*Journal of Translational Medicine*,2024-03-16(IF≈5.5,Springer/BMC 旗下,转化医学权威期刊)。
研究领域与背景
胰腺癌(PDAC)氧化还原生物学。蛋白半胱氨酸氧化(-SOH/-SO₂H)被证实在肿瘤代谢、缺氧适应中扮演重要角色,但 PDAC 全谱系氧化位点及其功能后果仍缺乏系统数据,尤其 HIF-1 通路是否受氧化调控尚无直接证据。
研究动机
填补“PDAC 中氧化修饰如何特异性调控 HIF-1 信号并影响预后”这一空白,为发现新型氧化生物标志物与治疗靶点提供依据。
2. 研究问题与假设
核心问题
如何利用高通量氧化还原蛋白质组学鉴定 PDAC 特异性氧化位点,并验证其与 HIF-1 信号及患者预后的关联?
假设
PDAC 细胞中 HIF-1 关键调控蛋白(如 PHD2)的氧化水平降低 → 抑制其羟基化活性 → 稳定 HIF-1α → 加速肿瘤进展。
3. 研究方法学与技术路线
实验设计
细胞系横断面观察 + 临床组织验证。
关键技术
-模型:永生化胰腺导管上皮 HPDE6c7(对照)与 PANC-1(PDAC)细胞
• iodoTMT 16-plex 氧化还原蛋白质组:>4,300 个氧化半胱氨酸位点,>2,100 种蛋白
• 生物信息:Motif-X 分析氧化位点侧翼氨基酸偏好;GSEA 富集 HIF-1 信号
• 临床验证:TCGA-PAAD 队列 + 本院 65 例 PDAC 组织芯片,IHC 检测 PHD2 氧化水平与总生存(OS)关系
• 功能实验:PHD2-Cys突变体转染,检测 HIF-1α 稳定性及细胞侵袭力
创新方法
首次将 iodoTMT 氧化蛋白质组与 TCGA 生存数据整合,建立“氧化位点-通路-预后”三重关联分析框架。
4. 结果与数据解析
主要发现
• 1715 个半胱氨酸在 PANC-1 中呈差异氧化,其中 62 % 位于酸性或碱性氨基酸富集区(p<0.001)。
• HIF-1 通路 47 个蛋白氧化显著,PHD2-Cys201 氧化水平在 PANC-1 下降 3.8 倍(图 2)。
• 临床队列:PHD2 低氧化组中位 OS 12 个月 vs 高氧化组 28 个月(HR=2.31, p<0.01)。
• 突变实验:PHD2-C201S 突变使 HIF-1α 半衰期延长 2.1 倍,侵袭实验穿膜细胞数增加 65 %。
数据验证
独立 TCGA 队列 + 本院切片双重验证;C201S 功能回补实验支持因果。
局限性
仅 1 组细胞系;氧化位点功能验证集中于 PHD2,其余位点未逐一验证;人类组织样本量中等。
5. 讨论与机制阐释
机制深度
降低的 PHD2-Cys201 氧化削弱其羟基化酶活性 → HIF-1α 累积 → 上调 VEGF/GLUT1 → 促进 PDAC 缺氧适应与转移。
与既往研究对比
与 2022 年报道“PHD2 磷酸化调控 HIF”并列,首次提出“氧化开关”概念;补充了 PDAC 氧化还原调控图谱。
未解决问题
氧化还原酶(如 sulfiredoxin)如何特异性还原 PHD2-Cys201?干预该氧化位点的药物策略。
6. 创新点与学术贡献
理论创新
提出“氧化-羟基化偶联”调控 HIF-1 的新范式,丰富了肿瘤缺氧信号网络。
技术贡献
iodoTMT-TCGA 整合策略可推广至其他肿瘤的氧化还原组学分析。
实际价值
PHD2-Cys201 氧化水平可作为 PDAC 预后标志物;开发 PHD2 氧化修复剂或成为联合抗 HIF 疗法的新思路。
特别声明
1、本页面内容包含部分的内容是基于公开信息的合理引用;引用内容仅为补充信息,不代表本站立场。
2、若认为本页面引用内容涉及侵权,请及时与本站联系,我们将第一时间处理。
3、其他媒体/个人如需使用本页面原创内容,需注明“来源:[生知库]”并获得授权;使用引用内容的,需自行联系原作者获得许可。
4、投稿及合作请联系:info@biocloudy.com。
