原纤毛(Primary cilia)是一种突出于细胞膜表面由纤毛膜、纤毛轴丝、基体组成的细胞感受器,大多数人体内的细胞表面都有原纤毛的分布。随着研究的不断深入,原纤毛开始作为生长因子和形态因子的信号中枢存在,多种信号通路受体在纤毛膜上都有分布。因此,原纤毛可以捕捉胞外信号并将其传导至胞内,从而达到参与细胞内多种应激反应的目的:细胞稳态的平衡、细胞增殖、分化等。其中一些信号通路与致癌基因(Oncogene)的表达有关。所以当纤毛结构或者功能发生异常时,会引起多种与原纤毛缺失有关的病变。AKT,在有些报道中又被称为Rac(或者PKB),作为一种原癌基因,是细胞中不可缺少的关键蛋白。AKT处于PI3K-AKT-mTOR(磷脂酰肌醇3-激酶PI3Ks信号通路)的中间部位。在细胞多种重要的生理学过程包括增殖、存活、代谢、转录和凋亡等都发挥着不可或缺的作用。但是,在原纤毛形成过程中PI3K/AKT是否参与到具体的调控仍没有深入的研究。随着对原纤毛研究的推进,有研究表明在哺乳类细胞中沉默AKT1/2可以诱导纤毛组装并抑制纤毛的去组装。相反的,也有报道表明PI3K信号的激活会抑制纤毛的形成但没有确认是否对纤毛的长度有影响。因此,AKT1在纤毛中扮演的角色尚不明确。MLN4924是目前通过高通量筛选出的可以特异性结合NEDD8激活酶进而抑制Neddylation(类泛素化修饰)的抑制剂,在临床实验阶段,MLN4924对于恶性黑色素瘤有明显的抑制效果。究竟类泛素化抑制剂MLN4924是否参与原纤毛组装的调控尚未见报道,在这项研究中,我们使用血清饥饿的方式分别构建两套原纤毛的组装与去组装(解聚)系统,合并MLN4924处理,我们发现:相较于对照组,MLN4924处理显著地降低生发有原纤毛的细胞群数量。因为Neddylation修饰为激活Cullin-Ring ligases(CRLs)所必须的蛋白质修饰途径,我们使用Western Bloting检测在纤毛形成过程中起重要作用的底物靶蛋白蛋。我们发现MLN4924的处理并没有使原纤毛组装的关键蛋白Cep97或CP1l0的蛋白质水平有明显的变化。为了进一步确认这个结果,我们设计实验在生发原纤毛的经典细胞系Beas2B细胞中抑制Cep97和CP110的表达,发现它们的沉默并不能挽救MLN4924引起的生发纤毛细胞量减少的现象。此前我们实验室研究发现MLN4924可以活化EGFR,我们就依照EGFR及其下游通路展开研究,发现MLN4924可以通过诱导EGFR活化,进而通过磷酸化激活下游AKTI,从而分别影响原纤毛的起始形成(组装)与促进原纤毛的解聚(去组装)。综上所述,我们通过研究在一些细胞模型中发现,MLN4924可以通过激活EGFR信号通路,进而诱导信号通路下游AKT1的Ser473位点发生磷酸化,来抑制原纤毛的起始组装活动。同样的,MLN4924可以通过活化p-AKT1-473的方式促进原纤毛细胞的去组装活动。这将为研究原纤毛形成的分子机制提供重要的思路,并为今后使用MLN4924治疗原纤毛过度增生的疾病提供了理论基础。