發(fā)布時(shí)間：2020-07-08 05:49

【摘要】：活細(xì)胞通過(guò)調(diào)整細(xì)胞內(nèi)氧化和還原水平來(lái)維持體內(nèi)平衡。人類長(zhǎng)期暴露于親電子和氧化應(yīng)激環(huán)境中可導(dǎo)致多種疾病產(chǎn)生,如癌癥、心血管疾病和神經(jīng)退行性等疾病。Nrf2/ARE信號(hào)通路是生物體內(nèi)抗氧化和親電子應(yīng)激的重要的防御系統(tǒng),sMaf家族作為Nrf2/ARE信號(hào)通路中的結(jié)合因子,在維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)方面有著關(guān)鍵作用。近年來(lái),關(guān)于DNA甲基化調(diào)控Nrf2/ARE信號(hào)通路的研究逐漸被重視,但對(duì)s Maf家族基因進(jìn)行去甲基化的研究卻鮮有報(bào)道。為了探究在氧化應(yīng)激狀態(tài)下maft去甲基化對(duì)Nrf2/ARE信號(hào)通路基因表達(dá)的影響,本文使用斑馬魚作為模式生物,采用半定量PCR、實(shí)時(shí)熒光定量PCR、DNA甲基化測(cè)序和全胚原位雜交等技術(shù)從分子水平上解析maft去甲基化對(duì)斑馬魚Nrf2/ARE信號(hào)通路基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制。結(jié)果顯示,smaf家族基因在斑馬魚早期發(fā)育的不同階段的表達(dá)譜中,8hpf時(shí)期表達(dá)量相對(duì)較低,120hpf時(shí)期表達(dá)量相對(duì)較高,且這兩個(gè)時(shí)期的斑馬魚胚胎和幼魚在氧化應(yīng)激狀態(tài)下,結(jié)合因子smaf家族基因表達(dá)量顯著增加,甲基轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)顯著下調(diào),我們推測(cè)smaf家族基因的表達(dá)可能受DNA甲基化的調(diào)控。隨后,對(duì)處于氧化應(yīng)激狀態(tài)下120hpf時(shí)期的斑馬魚幼魚進(jìn)行甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑處理后發(fā)現(xiàn),maft基因表達(dá)顯著性上調(diào),甲基轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)量顯著下降,同時(shí)maft基因啟動(dòng)子區(qū)甲基化程度明顯降低。通過(guò)對(duì)Nrf2/ARE信號(hào)通路基因表達(dá)情況的檢測(cè),發(fā)現(xiàn)Nrf2/ARE信號(hào)通路相關(guān)基因和下游抗氧化基因的表達(dá)顯著上調(diào)。綜上所述,maft在氧化應(yīng)激狀態(tài)下受其啟動(dòng)子區(qū)甲基化的調(diào)控,同時(shí)maft基因去甲基化能夠進(jìn)一步提高Nrf2/ARE信號(hào)通路整體活躍水平,使斑馬魚能夠更有效的抵抗外界刺激,為氧化應(yīng)激相關(guān)疾病的治療提供了重要參考,對(duì)甲基化轉(zhuǎn)移酶抑制劑在腫瘤化療過(guò)程中的作用機(jī)制研究提供了一個(gè)新的思路。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：Q78
【圖文】：

維持細(xì)胞內(nèi)正常的氧化還原水平是保證內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的一個(gè)重要因素。然而復(fù)雜的平衡不斷受到各種環(huán)境氧化劑和親電子試劑的干擾，如污染物，食劑，紫外線和電離輻射等[8]。此外，機(jī)體在氧化磷酸化期間，包括超氧陰O2-），羥基自由基（OH-）和過(guò)氧化氫（H2O2）在內(nèi)的作為副產(chǎn)物的細(xì)胞氧簇（ROS）的產(chǎn)生也對(duì)細(xì)胞穩(wěn)態(tài)有很大的影響[9]。人類長(zhǎng)期暴露于親電應(yīng)激環(huán)境中可導(dǎo)致與年齡相關(guān)的多種疾病產(chǎn)生，如癌癥，心血管疾病和神性疾病[10]。Nrf2/ARE 信號(hào)通路作為氧化應(yīng)激的最重要的防御機(jī)制之一，機(jī)體穩(wěn)態(tài)方面有著關(guān)鍵作用。普遍表達(dá)的 NF-E2 相關(guān)因子-2（Nrf2）是調(diào)節(jié) II 期細(xì)胞保護(hù)性酶（例如血氧酶-1（HO-1），NADPH）的基礎(chǔ)，同時(shí)可誘導(dǎo)氧化還原酶-1（NQO-1），物歧化酶（SOD），谷胱甘肽 S-轉(zhuǎn)移酶（GST）和γ-谷氨酰半胱氨酸連接-GCL）的表達(dá)[11]。Nrf2 通過(guò)結(jié)合存在于 5'上游啟動(dòng)子區(qū)域的核苷酸序列，氧化應(yīng)答元件（ARE）來(lái)調(diào)節(jié)這些酶的轉(zhuǎn)錄激活[12]，其中 ARE 所包含的列 5'-TGACnnnGC-3'，最早是在大鼠和小鼠 Gst 和 Nqo1 基因的調(diào)節(jié)區(qū)中被來(lái)[13]。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文泛素化而降解。然而，當(dāng)細(xì)胞暴露于親電子試劑和氧化應(yīng)激環(huán)境中時(shí)，如圖所示，Keap1 會(huì)釋放出 Nrf2，進(jìn)入細(xì)胞核并且與幾個(gè)包含 bZIP 基序的小 Ma之一（MafF，MafG，MafK）形成異源二聚體[15]。Nrf2-Maf 二聚體通過(guò)與 結(jié)合激活一系列下游抗氧化靶基因和 II 期細(xì)胞保護(hù)基因。此外，Nrf2 還可控各種藥物代謝酶（DMEs），轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和細(xì)胞還原等價(jià)物（GSH 和 NADPH）錄[16]。研究表明 Nrf2 不能從 Keap1 解離，但是泛素化被破壞使得 Nrf2 處于狀態(tài)，允許新合成的 Nrf2 不受阻礙地進(jìn)入細(xì)胞核[17]。然而，這仍然是有爭(zhēng)議且尚未在斑馬魚中得到驗(yàn)證。此外，BACH（1BTB和CNC同源性1）和BACH2以充當(dāng) Nrf2 的阻遏蛋白[18]。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文化。第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的 Maf 家族成員是 c-Maf，它是肌肉纖維肉瘤分離af 致癌基因的細(xì)胞對(duì)應(yīng)物[31]。除了 c-Maf 之外，另外三個(gè)成員為 M NRL，它們共同構(gòu)成了大的 Maf 家族。Fujiwara 等[30]使用 v-Maf 基文庫(kù)篩選中分離出另外兩個(gè)因子 MafK 和 MafF，而 MafG 是 Kataoka個(gè)單獨(dú)的篩選中被分離出來(lái)的[32]。盡管每個(gè)大型 Maf 蛋白都有轉(zhuǎn)錄激但是 MafF，MafG 和 MafK 卻缺乏典型的轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域，并且基于寸，它們被歸類為小 Maf（sMaf）家族。MafF，MafG 和 MafK 的完分別是“v-maf 鳥肌肉骨骼肌纖維肉瘤癌基因同源物 F，G 和 K”，在括人類，小鼠，大鼠，雞和斑馬魚中是保守的。斑馬魚有四個(gè) sMafs（mafg1 和 mafg2）; MafK; 和最初被克隆為 maft 的 maff[33]。在果確定為唯一的 sMaf[34]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 李明;宋永勝;吳斌;卜仁戈;;DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶及DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶抑制劑在腫瘤研究中的新視角[J];癌癥進(jìn)展;2012年06期

2 王琳;劉辰;徐江;;DNA甲基化與腫瘤研究進(jìn)展[J];畜牧與飼料科學(xué);2011年11期

3 楊雷;薛曉文;張奕華;;DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑的研究進(jìn)展[J];藥學(xué)與臨床研究;2009年04期

4 姜政;李新鋼;胡錦;盧大儒;周偉;江玉泉;栗超越;;腦膠質(zhì)瘤中SLC5A8和TMS1/ASC基因啟動(dòng)子區(qū)甲基化及mRNA表達(dá)的研究[J];中華醫(yī)學(xué)雜志;2007年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 劉毅;H_2O_2和DEM處理下斑馬魚Nrf2/ARE信號(hào)通路相關(guān)基因的表達(dá)和甲基化分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

2 李爽;模擬微重力效應(yīng)對(duì)斑馬魚早期胚胎骨質(zhì)發(fā)育的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2746166