UHRF1負(fù)調(diào)控AMPK的分子機(jī)制研究
發(fā)布時間:2022-01-01 22:46
作為一種細(xì)胞核定位的多功能蛋白,UHRF1在DNA甲基化、DNA損傷修復(fù)、細(xì)胞周期進(jìn)程和胚胎發(fā)育中的作用都已有較為詳細(xì)的研究。但是關(guān)于UHRF1參與代謝調(diào)控的研究還很少。AMPK是公認(rèn)的核心代謝調(diào)控因子,在細(xì)胞缺乏營養(yǎng)造成能量應(yīng)激的情況下AMPK會被激活。激活后的AMPK可以促進(jìn)葡萄糖的攝取和代謝、脂肪酸的β氧化和細(xì)胞自噬,抑制蛋白質(zhì)和脂質(zhì)合成、糖異生和糖原儲存。我們發(fā)現(xiàn)在HEK293T細(xì)胞中,UHRF1可以負(fù)調(diào)控AMPK的活性。進(jìn)一步的機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)過表達(dá)或敲低UHRF1可以促進(jìn)或減弱AMPK與磷酸酶PP2A的相互作用,從而通過去磷酸化途徑負(fù)調(diào)控AMPK的活性。我們還發(fā)現(xiàn)在HEK293T細(xì)胞中,UHRF1可以通過調(diào)控AMPK調(diào)節(jié)HIF-1α的蛋白水平、糖酵解基因轉(zhuǎn)錄和脂質(zhì)代謝。在腫瘤細(xì)胞中,AMPK可以通過減弱Warburg效應(yīng)從而抑制腫瘤的生長。同時在腫瘤細(xì)胞中UHRF1高表達(dá)的情況普遍存在。結(jié)合我們的研究結(jié)果,我們推測在腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)的UHRF1可能通過調(diào)控AMPK的活性進(jìn)而調(diào)控糖酵解并最終促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長。我們的研究為腫瘤細(xì)胞中UHRF1參與異常代謝調(diào)控提供了研究方向和證據(jù)支持...
【文章來源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
UHRF1蛋白結(jié)構(gòu)圖[5]
華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文5會引起caspase-8通路介導(dǎo)的而非p53依賴的細(xì)胞凋亡[30]。此外,UHRF1與各種DNA損傷修復(fù)也存在一定關(guān)系,但有的機(jī)制還不明確,在DNA雙鏈斷裂損傷修復(fù)中研究相對透徹。在G1期,RIF1通過與磷酸化的53BP1相互作用而積聚在DNA雙鏈斷裂損傷部位,以防止5’末端切除并促進(jìn)非同源末端修復(fù)(NHEJ)。當(dāng)細(xì)胞進(jìn)入S期,UHRF1由CDK2和CyclinA在絲氨酸674號位磷酸化,然后通過BRCA1的BRCT結(jié)構(gòu)域識別,結(jié)合,招募到DNA雙鏈斷裂區(qū)域。UHRF1介導(dǎo)RIF1的泛素化,使得RIF1從53BP1復(fù)合體中解離,促進(jìn)DNA雙鏈斷裂修復(fù)途徑有非同源末端修復(fù)轉(zhuǎn)換為由BRCA1介導(dǎo)的同源末端修復(fù)[31]。圖1.2UHRF1參與DNA損傷修復(fù)[32]1.1.5UHRF1與早期胚胎發(fā)育鑒于UHRF1對于DNA甲基化的維持性作用和DNA甲基化在早期胚胎發(fā)育過程中的重要作用,我們可以聯(lián)想到UHRF1在早期胚胎正常發(fā)育過程中也具有一定的作用。最初在2002年Muto,M等人就發(fā)現(xiàn)了在小鼠繁殖過程中,缺乏UHRF1導(dǎo)致小鼠在胚胎發(fā)育中期死亡。同時發(fā)現(xiàn),UHRF1缺乏的胚胎干細(xì)胞對
華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文9γ亞基含有四個串聯(lián)的CBS重復(fù)結(jié)構(gòu)域,這四個CBS重復(fù)結(jié)構(gòu)域形成一個扁平的盤,分別分布于每一個象限中,在該盤的中心部位包含四個潛在的配體結(jié)合位點(diǎn),根據(jù)攜帶配體結(jié)合的保守天冬氨酸殘基的重復(fù)序列的數(shù)量,將這些位點(diǎn)編號為1-4[58,59]。在哺乳動物的γ1亞基中,2號位點(diǎn)一般是空的,4號位點(diǎn)則緊密結(jié)合AMP,而1號位點(diǎn)和3號位點(diǎn)調(diào)控性的結(jié)合AMP,ADP或ATP。1號位點(diǎn)結(jié)合AMP可導(dǎo)致AMPK變構(gòu)激活,而3號位點(diǎn)結(jié)合AMP或ADP可以調(diào)節(jié)Thr172的磷酸化狀態(tài)[57]。圖1.3AMPK各亞基結(jié)構(gòu)圖[57]脊椎動物中每個亞基具有多個亞型,分別由不同的基因編碼。在人類中,分別有兩種α亞基,α1由PRKAA1編碼,α2由PRKAA2編碼[60]。β亞基也有兩種,β1由PRKAB1編碼,β2由PRFAB2編碼[61]。γ亞基有三種亞型,分別為γ1、γ2、γ3,分別由PRKAG1、PRKAG2、PRKAG3編碼[62]。根據(jù)不同組合方式,AMPK復(fù)合物一共存在12種不同的組合。在人體內(nèi),不同種類的細(xì)胞含有的AMPK種類不同,有的細(xì)胞只含有部分種類的AMPK,這就說明有的復(fù)合物可能具有特定的作用。例如在肌肉細(xì)胞中,就只有α1β2γ1、α2β2γ1和α2β2γ3三種類型復(fù)合物。并且,即使含有γ3的復(fù)合物不如含γ1的復(fù)合物多,但在運(yùn)動后,只有α2β2γ3復(fù)合物通過Thr172磷酸化被激活[63]。與之相反的是,線粒體抑制劑
本文編號:3562977
【文章來源】:華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
UHRF1蛋白結(jié)構(gòu)圖[5]
華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文5會引起caspase-8通路介導(dǎo)的而非p53依賴的細(xì)胞凋亡[30]。此外,UHRF1與各種DNA損傷修復(fù)也存在一定關(guān)系,但有的機(jī)制還不明確,在DNA雙鏈斷裂損傷修復(fù)中研究相對透徹。在G1期,RIF1通過與磷酸化的53BP1相互作用而積聚在DNA雙鏈斷裂損傷部位,以防止5’末端切除并促進(jìn)非同源末端修復(fù)(NHEJ)。當(dāng)細(xì)胞進(jìn)入S期,UHRF1由CDK2和CyclinA在絲氨酸674號位磷酸化,然后通過BRCA1的BRCT結(jié)構(gòu)域識別,結(jié)合,招募到DNA雙鏈斷裂區(qū)域。UHRF1介導(dǎo)RIF1的泛素化,使得RIF1從53BP1復(fù)合體中解離,促進(jìn)DNA雙鏈斷裂修復(fù)途徑有非同源末端修復(fù)轉(zhuǎn)換為由BRCA1介導(dǎo)的同源末端修復(fù)[31]。圖1.2UHRF1參與DNA損傷修復(fù)[32]1.1.5UHRF1與早期胚胎發(fā)育鑒于UHRF1對于DNA甲基化的維持性作用和DNA甲基化在早期胚胎發(fā)育過程中的重要作用,我們可以聯(lián)想到UHRF1在早期胚胎正常發(fā)育過程中也具有一定的作用。最初在2002年Muto,M等人就發(fā)現(xiàn)了在小鼠繁殖過程中,缺乏UHRF1導(dǎo)致小鼠在胚胎發(fā)育中期死亡。同時發(fā)現(xiàn),UHRF1缺乏的胚胎干細(xì)胞對
華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文9γ亞基含有四個串聯(lián)的CBS重復(fù)結(jié)構(gòu)域,這四個CBS重復(fù)結(jié)構(gòu)域形成一個扁平的盤,分別分布于每一個象限中,在該盤的中心部位包含四個潛在的配體結(jié)合位點(diǎn),根據(jù)攜帶配體結(jié)合的保守天冬氨酸殘基的重復(fù)序列的數(shù)量,將這些位點(diǎn)編號為1-4[58,59]。在哺乳動物的γ1亞基中,2號位點(diǎn)一般是空的,4號位點(diǎn)則緊密結(jié)合AMP,而1號位點(diǎn)和3號位點(diǎn)調(diào)控性的結(jié)合AMP,ADP或ATP。1號位點(diǎn)結(jié)合AMP可導(dǎo)致AMPK變構(gòu)激活,而3號位點(diǎn)結(jié)合AMP或ADP可以調(diào)節(jié)Thr172的磷酸化狀態(tài)[57]。圖1.3AMPK各亞基結(jié)構(gòu)圖[57]脊椎動物中每個亞基具有多個亞型,分別由不同的基因編碼。在人類中,分別有兩種α亞基,α1由PRKAA1編碼,α2由PRKAA2編碼[60]。β亞基也有兩種,β1由PRKAB1編碼,β2由PRFAB2編碼[61]。γ亞基有三種亞型,分別為γ1、γ2、γ3,分別由PRKAG1、PRKAG2、PRKAG3編碼[62]。根據(jù)不同組合方式,AMPK復(fù)合物一共存在12種不同的組合。在人體內(nèi),不同種類的細(xì)胞含有的AMPK種類不同,有的細(xì)胞只含有部分種類的AMPK,這就說明有的復(fù)合物可能具有特定的作用。例如在肌肉細(xì)胞中,就只有α1β2γ1、α2β2γ1和α2β2γ3三種類型復(fù)合物。并且,即使含有γ3的復(fù)合物不如含γ1的復(fù)合物多,但在運(yùn)動后,只有α2β2γ3復(fù)合物通過Thr172磷酸化被激活[63]。與之相反的是,線粒體抑制劑
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