中文摘要：

申请人长期从事神经元凋亡及其信号转导研究，阐明了神经细胞凋亡的分子机理，为神经退行性疾病的发生和治疗提供了理论基础。取得成绩如下 (1) 鉴定了Cdk1-FOXO1信号转导通路并阐明其调控神经元凋亡和细胞周期的重要作用及其机制(Science, 2008)[1]， (2) 发现了MST1-FOXO信号转导通路并揭示其在氧化应激导致的神经细胞凋亡中的重要作用；阐明了该通路在线虫长寿调节中的保守性及其功能意义(Cell, 2006; J Biol Chem, 2009)[2,3]。 (3) 继MST1- FOXO发现之后，申请人进一步发现MST1在细胞凋亡通路的新底物; 揭示了MST1蛋白调控的新机制; 证明了MST1及其分子调控在凋亡中的重要作用(J Biol Chem, 2010a; J Biol Chem, 2010b; J Biol Chem, 2011)[4-6]。

结论摘要：

氧化应激诱导的神经细胞死亡是神经退行性疾病发生的重要原因。研究并阐明其分子信号转导通路，不仅可以揭示该类疾病发生发展的分子机理，同时可以为临床提供可靠的治疗靶点。我们前期的研究工作已经证明，FOXO家族蛋白在氧化应激诱导的神经细胞死亡过程中发挥着重要作用。为进一步研究其功能调控机制，阐明氧化应激条件下FOXO家族蛋白的翻译后修饰和蛋白复合体对其功能的动态调控及其分子机制，我们开展以下研究工作 1） 新型FOXO3 翻译后修饰的鉴定及其在神经细胞凋亡中的作用 FOXO3的翻译后修饰包括乙酰化，磷酸化，甲基化等，这些蛋白修饰对FOXO3在细胞增殖以及氧化应激诱导的细胞死亡等方面发挥着重要作用。我们体内和体外的研究结果表明，甲基转移酶SET9能够与FOXO3a相互作用并甲基化FOXO3 270位点的赖氨酸。通过EMSA实验我们证实FOXO3 270位点的甲基化能够抑制其与靶DNA结合，从而抑制其活性。同时，SET9介导的FOXO3的甲基化对其活性的抑制并不依赖于经典的上游AKT对其的磷酸化。阐明了SET9对FOXO3的甲基化在H2O2诱导的神经细胞的凋亡过程中发挥了重要的作用。总之，在本项研究中，我们发现了FOXO3调控的新机制，并参与氧化应激诱导的神经细胞的死亡。该研究工作为神经退行性疾病的诊疗提供了新的潜在靶点。 2）氧化应激下不同时相FOXO3 蛋白复合体的动态变化 FOXO3a可通过与其它蛋白形成复合物共同调控多种生理、病理过程，我们筛选到与氧化应激相关的FOXO3a相互作用蛋白HDAC1和HDAC2，氧化应激状态下它们与FOXO3a的结合显著减弱。该研究发现了FOXO3a的相互作用蛋白HDAC1/2，氧化应激引起FOXO3a-HDAC2复合物的解离，并进一步调控p21的表达，进而影响神经细胞凋亡过程。以上研究结果提示，HDAC2的抑制剂可能在保护神经细胞凋亡、改善神经退行性病变或脑卒中损伤的药物开发中有一定的前景。 3）FOXO3a调控细胞衰老的新机制我们阐明了E2F1和FOXO3a之间可以相互作用，并共同调控了MEF细胞衰老和线虫寿命。本研究结果提示，筛选影响E2F1和FOXO3a相互作用的相关药物，可能在细胞衰老以及老年疾病的治疗中具有重要意义。