1月6日，Science Signaling报道了美国密歇根大学研究者关于细胞转化生长因子信号通路调控因子筛选的最新研究成果。

　　细胞因子TGF-β调控多个生物学过程，包括免疫抑制、血管生成、愈伤及上皮间质转化(EMT)等。TGF-β信号失调与自身免疫失调和感染性 疾病、纤维化、肿瘤发生和转移以及其他疾病有关。TGF-β会与其I型受体(TGFBRI)结合，并进一步再结合TGFBRII，导致转录因子 SMAD2/SMAD3被激活。

　　本项研究中，研究者希望找到这条通路中TGFBRI和TGFBRII这两个TGF-β的潜在调控因子。他们将一个蛋白激酶组siRNA文库转染 到A549和MDA-231-1833乳腺癌细胞中，同时转染TGFBRI激酶活性报告载体(BTR4)，该载体在TGFBRI激酶活性缺失时会发出荧 光。在TGF-β刺激下，有多个促TGF-β信号反馈基因被筛选出来，作为二轮筛选的候选基因。

　　A549和MDA-231-1833两种细胞中的siRNA文库筛选结果

　　信号通路模型 在TGF-β刺激下，TGFBRI与BUB1互作增强，形成TGFBRI-BUB1-TGFBRII复合体，造成SMAD2/SMAD3磷酸化，并进一步 产生SMAD2/SMAD3/SMAD4复合体，进一步影响细胞EMT、迁移及侵袭能力，BUB1同时也会依靠其自身Ser/Thr磷酸激酶功能对RAS /MAPK及PI通路进行磷酸化修饰，进一步产生下一级信号

　　进一步在多种细胞内进行二轮siRNA筛选，确认BUB1(budding uninhibited by benzimidazoles-1)这个Ser/Thr磷酸激酶是最后筛选结果，敲除BUB1能造成SMAD2/SMAD3不再被磷酸化，其他TGF-β 通路下游关键组分也被抑制。共免疫沉淀及荧光成像分析结果表明，BUB1被siRNA沉默后，TGF-β刺激时，未被磷酸化的SMAD2/3将不再结合到 TGFBRI上，也不再被定位到核仁内，SMAD2/3-SMAD4复合体也会受到影响。TGF-β信号另一个功能是促上皮间质转化 (epithelial-mesenchymal transition，EMT)，而TGF-β被siRNA沉默也进抑制了EMT及TGF-β所诱导的细胞迁移与侵袭作用。

　　为了确认BUB1参与调控TGF-β的机制，研究者对BUB1的磷酸激酶活性功能进行了研究。在BUB1激酶抑制剂2OH-BNNP处理 下，SMAD2和SMAD3磷酸化也和siRNA处理一样受到抑制，SMAD2核定位及SMAD2/3-SMAD4复合体形成也受到影响。通过荧光成像与 共免疫沉淀分析，发现TGFBRI、TGFBRII和BUB1在TGF-β刺激下互作增强，并进一步增强TGFBRI-TGFBRII-BUB1复合 体，SMAD2/SMAD3磷酸化提高。

　　研究者在体外细胞实验中已完整地确认了TGF-β/TGFBRI-TGFBRII/BUB1/SMAD这条TGF-β信号通路，最后也在体内对 其所筛选出TGF-β调控因子BUB1进行了验证，结果表明，用BUB1激酶活性抑制剂处理从小鼠体内获取的A549异植瘤细胞时，SMAD2/3磷酸化 水平也有了明显提升，进一步证明所筛选结果是精确可靠的。

　　本项研究利用蛋白激酶组siRNA文库，成功筛选出了TGF-β信号通路里一个重要的调控因子，并对此调控因子的功能进行了系统研究，其结果对于癌症发生与预后差异研究具有重要意义。

　　相关文献：The kinase activity of the Ser/Thr kinase BUB1 promotes TGF-b signaling