开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
一、课题背景
肿瘤（tumour）是指机体在各种致瘤因子作用下，局部组织细胞增生所形成的新生物（neogrowth），因为这种新生物多呈占位性块状突起，也称赘生物（neoplasm）。肿瘤已是当今引起人类死亡的主要原因之一，全世界每年都有很多人死于各类肿瘤疾病。在中国女性癌症发病中，乳腺癌是女性最常发的恶性肿瘤之一。三阴性乳腺癌（TNBC）是乳腺癌中具有高度转移性的一种亚型，其表现为雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）、人类表皮生长因子受体（HER2）均为阴性[1]。多发性骨髓瘤（multiple myeloma,MM）是浆细胞恶性肿瘤的一种，在众多发达国家血液恶性肿瘤的发病率中，多发性骨髓瘤位居第二[2]。有研究认为TNBC与MM的发生与蛋白酶体活性密切相关[3]。
成熟的26S蛋白酶体是由33个独立的亚基组成的复合体，能够催化80%的真核蛋白质的降解。最近有研究表明蛋白酶体活性和细胞丰度在细胞分化、衰老、神经退行性疾病和癌症等生理和病理过程中均受到动态调控[4]。事实上，对蛋白酶体的依赖已被确认是基底样三阴性乳腺癌（TNBC）和浆细胞恶性肿瘤多发性骨髓瘤的“阿克琉斯之踵”。蛋白酶体抑制剂bortezomib (Velcade)、carfilzomib (Kyprolis)以及ixazomib (Ninlaro)是FDA批准的在早期及难治性多发性骨髓瘤的治疗中有确定临床效果的药物。然而这些蛋白酶体抑制剂的使用常常会导致耐药性的出现[5]。
最近有文献报道了一个蛋白酶体调节因子，双特异性酪氨酸磷酸化调节激酶2（dual-specificity tyrosine-regulated kinase 2，DYRK2），DYRK2是DYRKs家族的成员之一，主要分布于细胞质中，有研究认为其主要功能与细胞功能的多重效监管有关。DYRK2可能在调控细胞凋亡、DNA损伤修复和细胞周期中起重要作用[6]。在正常细胞中，DYRK2通过磷酸化p53诱导细胞凋亡和DNA修复；DYRK2是GSK3的启动激酶，DYRK2可以直接作用于其底物cJun和c-Myc从而参与细胞周期的调节，另外DYRK2还是EDD-DDB1-VprBP（EDVP）E3连接酶复合物的支架蛋白。在EDVP E3连接酶复合物中，在EDD和DDB1之间DYRK2作为适配蛋白，起着调节复合物稳定性的作用。近期有一些证据表明DYRK2能够参与到哺乳动物的快速分化[7]。
DYRK2在肿瘤细胞中也具有多种功能。根据Saishu Yoshida等人的报道，在肿瘤细胞中，DYRK2能够调节细胞增殖和细胞凋亡，能够抑制上皮细胞间质转型（epithelial-mesenchymal transition,EMT）和新陈代谢[7]。李旭等人认为DYRK2作为Hedgehog旁路信号中的主要调控分子可能与胰腺癌恶性生物行为密切相关[8]。在Sourav Banerjeea等人的研究中，DYRK2可以直接磷酸化蛋白酶体中ATP酶RPT3亚基的保守的25位的苏氨酸，从而抑制26S蛋白酶体活性, RPT3上的Thr25位点被认为是加强亚基向20S蛋白酶体核心移位的关键位点，能够引发蛋白质降解。研究人员证明了DYRK2的缺失会损害蛋白酶体活性从而导致参与不同细胞过程的蛋白质的大量堆积。在小鼠异种移植模型中，这些DYRK2缺失的细胞显示出缓慢的增殖速率以及显著地减少癌症负担[9]。
二、研究意义
随着越来越多的研究从凋亡、增殖、EMT、干细胞等方面揭示了DYRK2的分子机制，我们确定DYRK2是一种重要的肿瘤抑制因子的候选基因。DYRK2是对蛋白酶体抑制剂耐药或适应的癌症具有潜在抗癌作用的分子靶点[9]。因此针对DYRK2设计特异性的抑制剂，将成为抗癌药物开发的一个新的思路。本课题将探究目标抑制剂对DYRK2的选择性以及抑制作用的强弱。通过目标抑制剂与DYRK2共晶结构获得揭示目标抑制剂与DYRK2作用的活性位点。为了达到这一目的首先通过体外构建相应质粒进行蛋白异源表达、分离纯化得到DYRK2纯蛋白。通过分子互作研究确定目标抑制剂与DYRK2的亲和力参数，并对DYRK2/抑制剂复合物进行结晶条件筛选，并优化获得符合X-射线衍射标准的蛋白晶体，解析结构。通过抑制剂与蛋白结合模式的分析为后续的抑制剂结构的进一步优化修饰奠定基础。为对蛋白酶体抑制剂耐药或适应的癌症的抗癌药物的开发提供数据支持。
三、课题研究内容
1． DYRK2蛋白表达载体的构建。
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