细胞生命周期的核心是单个亲本细胞完成基因组的复制及平均分配,最终产生两个相同的子代细胞。细胞周期即是成功完成细胞繁殖所需事件的一个周期。CDK1和PLK1作为细胞周期经典激酶,在整个细胞周期调控过程中占据核心地位。蛋白质磷酸化及泛素化修饰是真核生物体蛋白翻译后修饰（Post-translational covalent modifications,PTMs）中常见的两种类型,贯穿于细胞周期中。泛素-蛋白酶体途径（Ubiquitin-proteasome system,UPS）是真核生物体内以高度特异方式对不需要的蛋白进行降解的多步骤反应过程,可调节蛋白质的水平和活性以及细胞周期、细胞增殖等过程。UBQLN4,别名A1Up,是泛素结合蛋白家族Ubiquilins（Ubqlns）的成员之一。目前研究发现,UBQLN4可作为穿梭转运体将定位失败的蛋白从线粒体、内质网等位置,及时转移至蛋白酶体降解,维持细胞质内的蛋白稳态。UBQLN4在许多侵袭性肿瘤中高表达,其过表达与肝癌患者的无病生存率差相关。在胃癌中,UBQLN4则可以通过p53依赖或非依赖的形式发挥抑癌作用。目前UBQLN4在细胞周期调控方面的研究较少。我们通过生物信息学分析发现UBQLN4在多种人类肿瘤中呈现差异表达,并且出现拷贝数扩增。其在多种肿瘤组织中DNA扩增状态与mRNA水平的升高明显正相关,在不同肿瘤中具有不同的预后价值。此外,UBQLN4与多个细胞周期调控蛋白在多种肿瘤中呈现高度相关的表达模式。随后,我们利用细胞免疫荧光结合激光共聚焦观察到外源性UBQLN4的细胞定位存在周期相关性。细胞内外源UBQLN4蛋白在细胞定位不完全一致,内源UBQLN4以细胞核定位为主,而外源UBQLN4的细胞质定位信号明显增强。外源性UBQLN4和PLK1可以在有丝分裂中期共同定位于中心体位置,在有丝分裂末期,二者的共定位现象消失。对UBQLN4进一步的研究证实,UBQLN4在有丝分裂期（M期）发生丝/苏氨酸位点磷酸化修饰的过程不具有肿瘤特异性。通过构建系列定点突变体,我们明确了 UBQLN4在M期发生磷酸化的位点为其133-313氨基酸区域内12个丝氨酸和苏氨酸残基,CDK1/Cyclin B1复合体对UBQLN4的磷酸化依赖于这些位点的存在。这些位点同时突变我们称之为UBQLN4磷酸化位点突变体,即PSM。通过Co-IP实验发现,UBQLN4与CDK1及PLK1的相互作用不完全依赖UBQLN4的磷酸化。我们利用细胞周期同步化将细胞阻滞在不同时相,发现UBQLN4磷酸化可抑制有丝分裂期PLK1蛋白的表达水平。蛋白半衰期及泛素化实验表明PSM抑制PLK1泛素化降解及泛素化水平。因此,UBQLN4在M期调控PLK1的泛素化降解需要依赖其磷酸化。此外,我们结合流式细胞术、激光共聚焦显微镜及实时动态活细胞监测系统观察UBQLN4及PSM细胞分裂及有丝分裂相的变化,可见UBQLN4磷酸化显著延长细胞有丝分裂时长,尤其有丝分裂中期时长。其磷酸化亦可导致细胞分裂时更少出现细胞核形态异常,且导致细胞异常有丝分裂相显著降低。同时,我们的部分研究也表明UBQLN4磷酸化也参与了肿瘤发生发展,内源性敲除UBQLN4后可能在不同细胞中激活不同的蛋白调控通路。综上,我们阐明了 CDK1/Cyclin B1介导的UBQLN4磷酸化在有丝分裂期调控PLK1降解和有丝分裂进程的机制。我们最先证实UBQLN4磷酸化修饰可促进PLK1通过泛素-蛋白酶体途径降解,延长细胞有丝分裂时长及维持基因组稳定性。这些研究揭示了 UBQLN4是调节细胞周期的关键因子,明确了 UBQLN4及其磷酸化在细胞周期调控网络中的功能定位,对UBQLN4后续的功能研究具有重要意义。目前,胃癌（gastriccancer,GC）在我国仍是主要的癌症负担。LncRNAPRR34-AS1属于反义LncRNA,目前对其研究较少,其在胃癌中的表达及生物学功能尚未可知。本研究旨在探索PRR34-AS1在胃癌中的作用,我们通过qPCR检测了 PRR34-AS1在多例胃癌血清样本及多对配对胃癌组织样本中的表达水平,发现其表达均较低。随后卡方分析表明,在胃癌血清中,PRR34-AS1表达与肿瘤患者多个临床特征没有显著相关性,仅与临床分期显著相关,而在胃癌组织中则均没有显著相关性。此外,通过ROC曲线分析发现,PRR34-AS1的AUC为0.709,95%置信区间为0.611-0.807。这表明,PRR34-AS1在胃癌中具有一定的诊断效能,可作为潜在胃癌血清诊断标志物。紧接着,我们发现PRR34-AS1在多种胃癌细胞中低表达。利用RACE技术扩增得到了 PRR34-AS1全长序列,并构建PRR34-AS1过表达的胃癌细胞系。随后的研究发现,PRR34-AS1在胃癌细胞中呈现出明显的抑癌作用,其过表达可显著抑制胃癌细胞增殖、平板克隆形成、细胞迁移和裸鼠成瘤能力。此外,我们还探究了 PRR34-AS1与胃癌细胞耐药的关系,发现在过表达PRR34-AS1后,顺铂处理48 h的AGS细胞存活率显著提高,细胞抵抗顺铂的能力增强。而在经5-Fu处理24 h和48 h后HGC-27细胞中,过表达PRR34-AS1组的细胞存活率均显著低于对照组,药物敏感性显著提高。LncRNA的亚细胞对其功能至关重要,我们通过RNI-FISH及核质组分分离等方法证实,PRR34-AS1在胃癌细胞中主要定位在细胞核,部分聚集在核膜处,而在细胞质中分布极少。我们对胃癌细胞AGS和HGC-27的对照组和过表达PRR34-AS1组细胞进行转录组测序,经GO功能分析发现,两组细胞的差异基因均参与血管生成和细胞质基质组织等生物学过程,生物功能方面则均表现出ATP结合作用。KEGG通路分析表明两组细胞中的差异基因在PI3K-Akt信号通路都有聚集。通过转录因子及其靶基因预测分析发现,两组细胞中主要差异转录因子分布在ETS和TF-bZIP家族。综上所述,本文研究提示PRR34-AS1在胃癌血清及组织中低表达,可作为潜在胃癌血清诊断标志物。PRR34-AS1过表达可抑制胃癌的恶性增殖能力,与胃癌细胞耐药相关。以上研究为PRR34-AS1在胃癌中的作用及机制研究提供了一定的基础和思路,为胃癌的精确治疗和个性化治疗提供新的方向。