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Gankyrin是一个近年来新发现的原癌基因,在肝细胞癌和肝癌形成的早期高表达,并且具有调控细胞周期和细胞凋亡的特性。Gankyrin由226个氨基酸组成,结构上形成7个ankyrin重复序列,并且在结构上高度保守。Gankyrin在哺乳动物细胞中广泛表达,它的分子量大约是25kDa。Gankyrin是26S蛋白酶体的一个亚单位,能够特异的与蛋白酶体的19S调节子的S6b ATPase发生相互作用。最初,Gankyrin被定义为26S蛋白酶体的蛋白组分,但是最近的研究证明它同时也是一个原癌基因。我们实验室早期研究已经表明在Ras转化的鼠成纤维细胞(NIH3T3)中Gankyrin的表达量上调(Jin et al,2006),这提示我们Gankyrin有可能在Ras介导的细胞转化和肿瘤发生过程中发挥重要的功能。Gankyrin是一个重要的调控子,可以调节p53和Rb的功能;最近有文章报导Gankyrin可以与细胞内重要的功能性蛋白质NFκB发生相互作用,并且抑制其转录激活活性。在本项研究中我们应用酵母双杂交技术来筛选与Gankyrin发生相互作用的蛋白质,进一步分析Gankyrin的生物学功能,以此来帮助我们理解其作用机制。在我们的研究中,我们通过酵母双杂交筛选发现了与Gankyrin发生相互作用的蛋白质Rho GDP-dissociation inhibitors(RhoGDIs)。Rho家族成员参与细胞骨架的构建,对细胞极性变化、微丝微管的动力学运动、细胞膜的物质转运以及细胞内转录因子的活性调控都具有重要的功能。其中RhoA调控细胞骨架和应力纤维的形成以及黏附斑的形成,这些功能主要是通过与其下游的效应子蛋白ROCK/Rho-kinase的相互作用来实现的。RhoGDI是小G蛋白Rho的功能抑制因子,可以通过不同方式来抑制Rho蛋白对下游效应蛋白质的调节。通过实验我们发现Gankyrin与RhoA和RhoGDI存在于同一个复合体中。Gankyrin的表达可以增强RhoA与RhoGDI的结合,从而减少RhoA的GTP结合水平,抑制RhoA的活性。已有研究表明RhoA可以通过ROCK来调节PTEN的功能,最终抑制细胞内重要的蛋白激酶Akt的激活。通过实验我们进一步证明Gankyrin抑制RhoA的靶蛋白质ROCK的激酶活性,从而影响了Akt的磷酸化激活。因此,本项课题研究揭示了Gankyrin在细胞内的新功能,为Gankyrin在引起的细胞转化和肿瘤发生的过程提供了新的分子机制,并首次证明了Gankyrin在Akt的激活中发挥了重要作用。