PI3K/AKT通路在细胞信号转导中扮演着重要角色,是肿瘤细胞拥有永生化能力的重要信号通路,在众多肿瘤中保持高激活状态。PIK3CA是PI3K的一个催化亚基,在肿瘤发生发展及转移过程中都起重要作用,但其蛋白稳态调控机制并不清楚。课题组前期研究发现RBR E3连接酶RNF19B与PIK3CA相互结合并调控后者泛素化及蛋白水平。本论文在肿瘤细胞和动物模型中,探究了 RNF19B调控PIK3CA蛋白泛素化降解从而影响肿瘤生长及铁死亡的分子机制。Western blot及免疫共沉淀实验证明,过表达RNF19B可以促进肿瘤细胞内源PIK3CA的泛素化-蛋白酶体途径降解。DIRAS3与RNF19B和PIK3CA结合,进一步增强这一泛素化修饰。RNF19B酶活位点C302突变后与Antibiotic de-escalationPIK3CA的结合及对后者的泛素化水平均减弱,表明RNF19B促进PIK3CA泛素化与其E3泛素连接酶活性相关。根据肿瘤患者中常见的PIK3CA突变位点构建了一系列突变体质粒,免疫共沉淀实验显示这些突变体与RNF19B的结合均减弱,RNF19B过表达引起的PIK3CA突变体泛素化水平均低于野生型,说明这些PI3K/Akt/mTOR抑制剂位点以及它们所在结构域都在PIK3CA泛素化过程中起重要作用。利用CRISPR-Cas9技术构建了C57BL/6Rnf19b-/Cobimetinib-小鼠,分离MEF进行Western blot,发现在Rnf19b-/-MEF中无论是PIK3CA水平还是PI3K/AKT信号通路蛋白活化程度均高于野生型。用小鼠肺癌细胞系LLC1构建的移植瘤模型证实,Rnf19b-/-小鼠体内微环境可以促进移植肿瘤生长,其分子机制还需进一步研究。在人肺癌细胞系中过表达RNF19B和/或铁死亡诱导剂RSL3处理,引起细胞内脂质过氧化水平均增加,意味着铁死亡增加。而Rnf19b-/-小鼠MEF细胞中内脂质过氧化水平低于野生型小鼠。RNF19B酶活突变或过表达PIK3CA的拯救实验表明,RNF19B通过促进PIK3CA泛素化降解,增加细胞脂质过氧化水平,促进铁死亡。综上所述,本论文发现RNF19B是PIK3CA可能的E3泛素连接酶,促进PIK3CA泛素化降解,该过程被可被DIRAS3增强。RNF19B促进PIK3CA泛素化与其E3泛素连接酶活性相关。常见PIK3CA突变均导致其不能被RNF19B结合以及泛素化。RNF19B通过负性调控PIK3CA抑制PI3K/AKT信号通路活性,在小鼠中该基因缺失可通过微环境促进移植瘤生长。RNFI9B可通过促进PIK3CA泛素化降解增加细胞脂质过氧化和铁死亡。这些发现为了解PI3K/AKT通路的基本机制提供了理论依据,也为筛选PIK3CA靶向药物提供了新策略。