SUMOylation 對GSK-3beta 誘導產生細胞自噬之作用

依據細胞外觀的變化及訊息路徑的差異，可將programmed cell death 主要區 分為二種死亡模式，分別為apoptosis(type I)及autophagy(type II)，且相對於對 apoptosis 的了解，autophagy 的分子機制仍有待進一步探討。此外，Glycogen synthase kinase-3β (GSK-3β)為serine/threonine kinase，其在autophagy 中的角色則 未有文獻著墨。SUMOylation 是蛋白質功能及分解的調控方式，且有文獻指出 SUMOylation 亦可調控GSK-3β的活化，然而其於autophagy 的角色則不清楚。 因此本計劃擬以腎間質細胞(MES-13)為模式，探討GSK-3β的分子機制及 SUMOylation 的角色。初步實驗結果顯示，以鎘處理腎間質細胞後，利用acridine orange 進行流式細胞儀定量實驗，發現autophagy 之比例隨時間而增加，且 GSK-3β抑制劑(SB216763)及GSK-3β siRNA 可有效的抑制鎘所誘使的 autophagy，推測GSK-3β為鎘導致autophagy 之訊息分子之一。因此GSK-3β確實 參與了autophagy 的調控。緣此，本計劃將進一步探討GSK-3β於誘導autophagy 之分子機轉，最後並以GSK-3β knockout embryonic fibroblasts 驗証之。本計劃將 分三年執行;第一年：將利用kinase assay 偵測GSK-3β之活性變化，並以point mutation 及transient transfection 探討GSK-3β之重要性及調控之機制，再利用 siRNA 的技術，偵測SUMOylation 相關蛋白在autophagy 的重要，並了解 SUMOylation 跟GSK-3β之間的關聯性。第二年將探討GSK-3β下游蛋白質(NF-κB 和CREB)在autophagy 中關聯性，並了解SUMOylation 在NF-κB 及CREB 活化 過程中的重要性。第三年將以GSK-3b knockout embryonic fibroblasts 驗証GSK-3β 及SUMOylation 於autophagy 的重要性。因此，本計劃有助於了解autophagy 的 分子機制，並釐清GSK-3β及SUMOylation 之角色。