以化學性蛋白質體學方法分析EGCG結合蛋白並評估其在化學癌症預防之重要性

(-)-表沒食子酸兒茶素-3-沒食子酸酯（(-)-Epigallocatechin 3-gallate (EGCG)）為綠茶中含量最豐且生物活性最強之兒茶素（catechins）。近來研究發現，EGCG會抑制多種腫瘤細胞株生長並誘發其走向細胞凋亡（apoptosis），顯示EGCG具有癌症化學預防（cancer chemoprevention）的能力；然而，EGCG抑制腫瘤細胞生長之分子機轉仍未完全明瞭。推測其中原因之一，可能是EGCG與細胞中某種與調節細胞生長或凋亡有關的蛋白結合後，進而影響此蛋白的生化活性，導致最終癌細胞的細胞週期停止或進入細胞凋亡。為了證明此推論，我們利用化學蛋白質體學 (chemical proteomics) 的方法，先將EGCG耦合在CNBr-activated Sepharose 4B beads上，作為親合性色層分析之配體（ligand），再通入腫瘤細胞萃取液，分離出可與EGCG結合的蛋白，續以二維電泳及質譜儀鑑定其身份。基於此，多種EGCG結合蛋白被質譜儀鑑定出，其中部份蛋白如Hsp90，Hsp70及PGK1，亦以in vitro pull-down assay證明可直接與EGCG結合。但活性分析顯示EGCG對Hsp90及Hsp70之內生性ATPase活性，與PGK1激.活性並無顯著影響。我們認為EGCG可能不會改變Hsp90和Hsp70的ATPase活性，但有可能會干擾或阻礙Hsp90和Hsp70與其他蛋白間的交互作用，因而擾亂細胞內chaperoning系統，改變癌細胞正常之生理功能。為證明此，我們將EGCG先行處理之癌細胞萃取液，利用免疫沉澱法將其中Hsp90或Hsp70蛋白純化出，再以梯度電泳將共同沉澱出來的蛋白分離開來，繼以質譜儀鑑定其身份，我們希望藉此能辨別Hsp90/70 client蛋白與Hsp90/70間之交互作用，是否有受到EGCG的處理而改變，並進一步評估此交互作用的變化，對癌細胞本身的生理現象有何影響。另外，tritium標定的EGCG將加入活細胞中，以追蹤EGCG和質譜儀鑑定出的EGCG結合蛋白是否可在活細胞中結合。再者，我們也將繼續檢驗EGCG對其它由質譜儀鑑定出的EGCG結合蛋白之生化特性的影響，並評估此影響是否能改變癌細胞的生理活性，以及這種改變是否有足夠能力讓癌細胞生長停止或誘導癌細胞走向細胞凋亡。我們希望能藉由化學蛋白質體學方法所鑑定到的EGCG結合蛋白圖譜，幫助我們進一步探索EGCG癌症預防的分子機制，以確立EGCG 在癌症化學預防或治療上之重要地位。