本文關(guān)鍵詞：干細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子Nanog去泛素化酶的鑒定與功能研究　出處：《大連醫(yī)科大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：背景:2003年,Mitsui和Chambers等兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室?guī)缀跬瑫r(shí)報(bào)道一個(gè)新基因,并且正式命名為Nanog。這是一種在原始生殖細(xì)胞、內(nèi)細(xì)胞團(tuán)以及胚胎干細(xì)胞(ESCs)中表達(dá)的新轉(zhuǎn)錄因子。Nanog不僅在多能性細(xì)胞中表達(dá),而且還在乳腺癌、視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤、生殖細(xì)胞瘤和前列腺癌等多種腫瘤細(xì)胞中表達(dá)。研究表明Nanog不僅是維持ESCs自我更新和亞全能性過程中起關(guān)鍵性作用的因子,而且與腫瘤有著千絲萬縷的聯(lián)系。維持Nanog的穩(wěn)定性對于ESCs的自我更新和干性維持有重要作用。泛素-蛋白酶體途徑是維持蛋白穩(wěn)定的重要途徑,已報(bào)道的FBXW8作為Nanog的泛素連接酶E3催化Nanog的泛素化,進(jìn)而將Nanog帶到蛋白酶體使其降解。泛素-蛋白酶體途徑是機(jī)體維持蛋白質(zhì)穩(wěn)定的一個(gè)重要途徑。被泛素連接的底物蛋白被帶到26S蛋白酶體上,最終被降解。泛素-蛋白酶體途徑是一個(gè)可以被嚴(yán)格調(diào)控的可逆過程。在穩(wěn)定蛋白的過程中去泛素化酶(deubiquitinating enzymes,DUB)的作用是相反于泛素化的另一個(gè)重要的調(diào)控環(huán)節(jié)。目前,人類基因組中大約有100個(gè)DUB分子,這些不同類型的去泛素化酶能水解底物蛋白上的泛素鏈上泛素之間的連接,起到去泛素化的作用,對蛋白降解進(jìn)行反向調(diào)節(jié),穩(wěn)定蛋白的表達(dá)水平或是影響蛋白質(zhì)的定位,從而影響蛋白質(zhì)的功能,進(jìn)而影響細(xì)胞的生長發(fā)育、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、神經(jīng)病變或腫瘤等許多細(xì)胞生理或病理過程。機(jī)體內(nèi)蛋白水平是動態(tài)平衡的,那么我們關(guān)注的問題是與泛素化作用相反的過程中,是什么穩(wěn)定了 Nanog的蛋白水平?進(jìn)而在ESCs的自我更新過程起重要作用?目的:干性轉(zhuǎn)錄因子Nanog在維持胚胎干細(xì)胞干性和自我更新方面有重要作用,Nanog蛋白的穩(wěn)定性對于維持胚胎干細(xì)胞干性是必須的。由泛素連接酶和去泛素化酶介導(dǎo)的泛素蛋白酶體講解途徑是調(diào)控蛋白穩(wěn)定性和功能的一個(gè)重要途徑。有報(bào)道稱FBXW8可以作為Nanog的泛素連接酶催化其泛素化。但是,在ESCs中調(diào)控Nanog蛋白穩(wěn)定性的去泛素化酶尚未見報(bào)道。我們的目的就是篩選Nanog的去泛素化酶并對其功能進(jìn)行研究。方法與結(jié)果:由于Nanog在多種細(xì)胞系中的蛋白表達(dá)水平較低,我們將帶有標(biāo)簽的Nanog和DUB質(zhì)粒外轉(zhuǎn)至293T細(xì)胞中,檢測不同DUB對Nanog的蛋白水平有什么影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),USP21可以穩(wěn)定Nanog蛋白,并且是通過其去泛素化酶活性發(fā)揮作用的。之后Co-IP實(shí)驗(yàn)幫助我們驗(yàn)證Nanog和USP21的相互作用,不論在體內(nèi)還是體外狀態(tài)下,兩者都存在相互作用。USP21可以穩(wěn)定Nanog蛋白水平,這種效應(yīng)是特異的,對其他干性轉(zhuǎn)錄因子Sox2、Oct4并沒有作用。在半衰期實(shí)驗(yàn)中,我們發(fā)現(xiàn)USP21過表達(dá)可以明顯延長Nanog的半衰期。另外,我們還發(fā)現(xiàn)USP21特異的移除K48位連接的泛素鏈,使Nanog蛋白去泛素化,使之免受蛋白酶體的降解。Nanog在胚胎干細(xì)胞干性維持過程中起重要作用,為了驗(yàn)證USP21在胚胎干細(xì)胞干性維持過程中的功能,我們使用了兩種誘導(dǎo)分化手段解釋說明了 USP21在胚胎干細(xì)胞干性維持過程中的重要作用,并利用USP21敲低細(xì)胞系驗(yàn)證這一結(jié)果。結(jié)論:文章中我們鑒定了 USP21是Nanog的去泛素化酶,并驗(yàn)證了二者的相互作用,通過實(shí)驗(yàn)證明了 USP21穩(wěn)定NANOG確實(shí)是通過其去泛素化酶活性來起作用。并在胚胎干細(xì)胞水平上證明了 USP21的功能,USP21穩(wěn)定NANOG蛋白并在胚胎干細(xì)胞分化過程中起重要作用
[Abstract]:The ubiquitin - proteasome pathway is an important way to maintain protein stability . The ubiquitin - proteasome pathway is an important way to maintain protein stability . The ubiquitin - proteasome pathway is an important way to maintain protein stability . The ubiquitin - proteasome pathway is an important way to maintain protein stability . The ubiquitin - proteasome pathway is an important way to maintain protein stability . The ubiquitin - proteasome pathway is an important way to maintain protein stability and function . The ubiquitin - proteasome pathway is an important way to regulate protein stability and function . We have used two kinds of inducing differentiation methods to explain the important role of usp 21 in the process of embryonic stem cell dry maintenance and use usp 21 to knock down the cell line to verify this result .

【學(xué)位授予單位】：大連醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：Q55
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本文編號：1402345