邻近连接技术(PLA)助力ERK5与Importin β1的互作关系及调控机制研究
2026-01-09 来源:本站 点击次数:572025 年《Molecular Oncology》期刊发表研究：Importin β1 蛋白可介导 ERK5 核转位，抑制该蛋白与 ERK5 激酶抑制剂联用可协同降低癌细胞增殖。
研究团队借助邻近连接技术（PLA），明确验证了 ERK5 与 Importin β1 的互作关系及调控机制，这一 “双靶联合” 策略结合 FDA 批准药物，为黑色素瘤等癌症治疗开拓全新方向。
1、Importin β1 是 ERK5 核转运的关键介质
敲低 Importin β1（KPNB1）可显著减少 ERK5 在细胞核内的积累，该效应对过表达及内源性 ERK5 均具有调控作用。采用 Importin α/β1 抑制剂伊维菌素（Ivermectin, IVM）处理，同样可有效降低 ERK5 的核定位水平，且呈现明确的剂量依赖性特征。
敲低 Importin β1（KPNB1）可显著减少 ERK5 在细胞核内的积累，该效应对过表达及内源性 ERK5 均具有调控作用。采用 Importin α/β1 抑制剂伊维菌素（Ivermectin, IVM）处理，同样可有效降低 ERK5 的核定位水平，且呈现明确的剂量依赖性特征。
2、Ivermectin 与 ERK5 抑制剂协同抑制癌细胞增殖
IVM 与 ERK5 抑制剂 AX15836 联合用药时，可显著降低黑色素瘤、宫颈癌等多种癌细胞的存活率与克隆形成能力。该协同抑癌效应在 3D 球体模型及患者来源的黑色素瘤原代细胞中均得到验证，且其作用依赖于 ERK5 的表达。
IVM 与 ERK5 抑制剂 AX15836 联合用药时，可显著降低黑色素瘤、宫颈癌等多种癌细胞的存活率与克隆形成能力。该协同抑癌效应在 3D 球体模型及患者来源的黑色素瘤原代细胞中均得到验证，且其作用依赖于 ERK5 的表达。
3、机制解析
超分辨率显微镜技术证实，IVM 可直接减少细胞核内 ERK5 的分子丰度。
超分辨率显微镜技术证实，IVM 可直接减少细胞核内 ERK5 的分子丰度。
4、免疫共沉淀与邻近连接实验验证蛋白互作及调控规律
实验结果显示，ERK5 与 Importin β1 存在直接相互作用；表皮生长因子（EGF）刺激可显著增强二者的结合能力，而 IVM 处理能够特异性阻断该蛋白互作过程。
5、利用邻近连接技术（Proximity Ligation Assay, PLA）验证 ERK5 与 Importin β1 的相互作用及调控机制
实验设计：以 HeLa 细胞为研究模型，通过 PLA 技术检测内源性 ERK5 与 Importin β1 的相互作用情况。
关键发现：
（1）未施加刺激时，PLA 阳性信号表明二者存在基础相互作用；
（2）EGF 刺激后，PLA 信号强度显著增强，提示该蛋白互作被激活；
（3）IVM 处理后，PLA 信号完全消失，证实该药物可阻断 ERK5 与 Importin β1 的结合。
（1）未施加刺激时，PLA 阳性信号表明二者存在基础相互作用；
（2）EGF 刺激后，PLA 信号强度显著增强，提示该蛋白互作被激活；
（3）IVM 处理后，PLA 信号完全消失，证实该药物可阻断 ERK5 与 Importin β1 的结合。
PLA 技术优势：
（1）高灵敏度：依托 DNA 扩增与荧光标记技术，可实现低丰度或瞬时性蛋白互作的精准检测；
（2）原位检测：可在细胞内直接可视化蛋白互作事件，完整保留蛋白的亚细胞空间定位信息。
研究意义
- 挖掘全新抗癌靶点：Importin β1 的功能明确，为癌症治疗增添新的分子靶点，阻断该蛋白功能可有效抑制 ERK5 的致癌活性。
- 构建协同治疗新策略：伊维菌素（IVM）为 FDA 批准的抗寄生虫药物，其与现有 ERK5 抑制剂联用，有望形成更安全高效的癌症治疗方案，尤其适用于单一药物耐药患者。
- 具备突出临床转化潜力：本研究结果为核转运抑制类新型抗癌药物的研发奠定理论基础，同时为后续临床前研究提供重要依据。
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邻近连接技术（Proximity Ligation Assay, PLA）是一种基于抗体识别与核酸扩增的高灵敏度蛋白互作检测技术，其核心原理是：针对目标蛋白对分别设计带有特异性寡核苷酸标签的一抗，当两个目标蛋白距离足够近（通常小于 40 nm）时，它们所结合的寡核苷酸标签可在连接酶作用下发生连接，形成一段完整的可扩增核酸序列，再通过 PCR 或滚环扩增对该序列进行放大，并结合荧光探针实现信号可视化，最终通过荧光斑点的数量和位置，精准反映目标蛋白的相互作用情况及亚细胞定位。
这项技术的应用十分广泛，在基础科研领域，可用于验证细胞内蛋白 - 蛋白的直接或间接相互作用、检测蛋白复合物的形成与动态变化、分析蛋白翻译后修饰位点的分布；在生物医药领域，能助力疾病相关分子机制研究、肿瘤标志物的高灵敏检测以及药物作用靶点的筛选与验证，尤其适合低丰度、瞬时性蛋白互作的检测，弥补了传统免疫共沉淀、免疫荧光等技术在灵敏度或空间分辨率上的不足。
乐备实（上海优宁维生物科技股份有限公司旗下全资子公司），是国内专注于提供高质量蛋白检测以及组学分析服务的实验服务专家，自2018年成立以来，乐备实不断寻求突破，公司的服务技术平台已扩展到单细胞测序、空间多组学、流式检测、超敏电化学发光、Luminex多因子检测、抗体芯片、PCR Array、ELISA、Elispot、PLA蛋白互作、多色免疫组化、DSP空间多组学等30多个，建立起了一套涵盖基因、蛋白、细胞以及组织水平实验的完整检测体系。
原文点击：靶向抗癌新靶点！核开关蛋白被证实能切断癌细胞能量补给链
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