鄰近連接技術(shù)(PLA)助力ERK5與Importin β1的互作關(guān)系及調(diào)控機(jī)制研究
2025 年《Molecular Oncology》期刊發(fā)表研究：Importin β1 蛋白可介導(dǎo) ERK5 核轉(zhuǎn)位，抑制該蛋白與 ERK5 激酶抑制劑聯(lián)用可協(xié)同降低癌細(xì)胞增殖。
研究團(tuán)隊(duì)借助鄰近連接技術(shù)（PLA），明確驗(yàn)證了 ERK5 與 Importin β1 的互作關(guān)系及調(diào)控機(jī)制，這一 “雙靶聯(lián)合” 策略結(jié)合 FDA 批準(zhǔn)藥物，為黑色素瘤等癌癥治療開拓全新方向。
1、Importin β1 是 ERK5 核轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)鍵介質(zhì)
敲低 Importin β1（KPNB1）可顯著減少 ERK5 在細(xì)胞核內(nèi)的積累，該效應(yīng)對過表達(dá)及內(nèi)源性 ERK5 均具有調(diào)控作用。采用 Importin α/β1 抑制劑伊維菌素（Ivermectin, IVM）處理，同樣可有效降低 ERK5 的核定位水平，且呈現(xiàn)明確的劑量依賴性特征。
敲低 Importin β1（KPNB1）可顯著減少 ERK5 在細(xì)胞核內(nèi)的積累，該效應(yīng)對過表達(dá)及內(nèi)源性 ERK5 均具有調(diào)控作用。采用 Importin α/β1 抑制劑伊維菌素（Ivermectin, IVM）處理，同樣可有效降低 ERK5 的核定位水平，且呈現(xiàn)明確的劑量依賴性特征。
2、Ivermectin 與 ERK5 抑制劑協(xié)同抑制癌細(xì)胞增殖
IVM 與 ERK5 抑制劑 AX15836 聯(lián)合用藥時，可顯著降低黑色素瘤、宮頸癌等多種癌細(xì)胞的存活率與克隆形成能力。該協(xié)同抑癌效應(yīng)在 3D 球體模型及患者來源的黑色素瘤原代細(xì)胞中均得到驗(yàn)證，且其作用依賴于 ERK5 的表達(dá)。
IVM 與 ERK5 抑制劑 AX15836 聯(lián)合用藥時，可顯著降低黑色素瘤、宮頸癌等多種癌細(xì)胞的存活率與克隆形成能力。該協(xié)同抑癌效應(yīng)在 3D 球體模型及患者來源的黑色素瘤原代細(xì)胞中均得到驗(yàn)證，且其作用依賴于 ERK5 的表達(dá)。
3、機(jī)制解析
超分辨率顯微鏡技術(shù)證實(shí)，IVM 可直接減少細(xì)胞核內(nèi) ERK5 的分子豐度。
超分辨率顯微鏡技術(shù)證實(shí)，IVM 可直接減少細(xì)胞核內(nèi) ERK5 的分子豐度。
4、免疫共沉淀與鄰近連接實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證蛋白互作及調(diào)控規(guī)律
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，ERK5 與 Importin β1 存在直接相互作用；表皮生長因子（EGF）刺激可顯著增強(qiáng)二者的結(jié)合能力，而 IVM 處理能夠特異性阻斷該蛋白互作過程。
5、利用鄰近連接技術(shù)（Proximity Ligation Assay, PLA）驗(yàn)證 ERK5 與 Importin β1 的相互作用及調(diào)控機(jī)制
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：以 HeLa 細(xì)胞為研究模型，通過 PLA 技術(shù)檢測內(nèi)源性 ERK5 與 Importin β1 的相互作用情況。
關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)：
（1）未施加刺激時，PLA 陽性信號表明二者存在基礎(chǔ)相互作用；
（2）EGF 刺激后，PLA 信號強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，提示該蛋白互作被激活；
（3）IVM 處理后，PLA 信號完全消失，證實(shí)該藥物可阻斷 ERK5 與 Importin β1 的結(jié)合。
（1）未施加刺激時，PLA 陽性信號表明二者存在基礎(chǔ)相互作用；
（2）EGF 刺激后，PLA 信號強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，提示該蛋白互作被激活；
（3）IVM 處理后，PLA 信號完全消失，證實(shí)該藥物可阻斷 ERK5 與 Importin β1 的結(jié)合。
PLA 技術(shù)優(yōu)勢：
（1）高靈敏度：依托 DNA 擴(kuò)增與熒光標(biāo)記技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)低豐度或瞬時性蛋白互作的精準(zhǔn)檢測；
（2）原位檢測：可在細(xì)胞內(nèi)直接可視化蛋白互作事件，完整保留蛋白的亞細(xì)胞空間定位信息。
研究意義
- 挖掘全新抗癌靶點(diǎn)：Importin β1 的功能明確，為癌癥治療增添新的分子靶點(diǎn)，阻斷該蛋白功能可有效抑制 ERK5 的致癌活性。
- 構(gòu)建協(xié)同治療新策略：伊維菌素（IVM）為 FDA 批準(zhǔn)的抗寄生蟲藥物，其與現(xiàn)有 ERK5 抑制劑聯(lián)用，有望形成更安全高效的癌癥治療方案，尤其適用于單一藥物耐藥患者。
- 具備突出臨床轉(zhuǎn)化潛力：本研究結(jié)果為核轉(zhuǎn)運(yùn)抑制類新型抗癌藥物的研發(fā)奠定理論基礎(chǔ)，同時為后續(xù)臨床前研究提供重要依據(jù)。
PLA蛋白互作檢測服務(wù)哪個公司提供？
樂備實(shí)提供PLA檢測服務(wù)：
| 貨號 | 產(chǎn)品 |
| LXR-PLA | PLA可視化蛋白互作試劑盒 |
鄰近連接技術(shù)（Proximity Ligation Assay, PLA）是一種基于抗體識別與核酸擴(kuò)增的高靈敏度蛋白互作檢測技術(shù)，其核心原理是：針對目標(biāo)蛋白對分別設(shè)計(jì)帶有特異性寡核苷酸標(biāo)簽的一抗，當(dāng)兩個目標(biāo)蛋白距離足夠近（通常小于 40 nm）時，它們所結(jié)合的寡核苷酸標(biāo)簽可在連接酶作用下發(fā)生連接，形成一段完整的可擴(kuò)增核酸序列，再通過 PCR 或滾環(huán)擴(kuò)增對該序列進(jìn)行放大，并結(jié)合熒光探針實(shí)現(xiàn)信號可視化，最終通過熒光斑點(diǎn)的數(shù)量和位置，精準(zhǔn)反映目標(biāo)蛋白的相互作用情況及亞細(xì)胞定位。
這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，在基礎(chǔ)科研領(lǐng)域，可用于驗(yàn)證細(xì)胞內(nèi)蛋白 - 蛋白的直接或間接相互作用、檢測蛋白復(fù)合物的形成與動態(tài)變化、分析蛋白翻譯后修飾位點(diǎn)的分布；在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，能助力疾病相關(guān)分子機(jī)制研究、腫瘤標(biāo)志物的高靈敏檢測以及藥物作用靶點(diǎn)的篩選與驗(yàn)證，尤其適合低豐度、瞬時性蛋白互作的檢測，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)免疫共沉淀、免疫熒光等技術(shù)在靈敏度或空間分辨率上的不足。
樂備實(shí)（上海優(yōu)寧維生物科技股份有限公司旗下全資子公司），是國內(nèi)專注于提供高質(zhì)量蛋白檢測以及組學(xué)分析服務(wù)的實(shí)驗(yàn)服務(wù)專家，自2018年成立以來，樂備實(shí)不斷尋求突破，公司的服務(wù)技術(shù)平臺已擴(kuò)展到單細(xì)胞測序、空間多組學(xué)、流式檢測、超敏電化學(xué)發(fā)光、Luminex多因子檢測、抗體芯片、PCR Array、ELISA、Elispot、PLA蛋白互作、多色免疫組化、DSP空間多組學(xué)等30多個，建立起了一套涵蓋基因、蛋白、細(xì)胞以及組織水平實(shí)驗(yàn)的完整檢測體系。
原文點(diǎn)擊：靶向抗癌新靶點(diǎn)！核開關(guān)蛋白被證實(shí)能切斷癌細(xì)胞能量補(bǔ)給鏈
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