【摘要】：PRDX3(Thioredoxin-dependent peroxide reductase)作為存在于線粒體的過氧化物還原酶,能夠調(diào)節(jié)胞內(nèi)的氧化還原狀態(tài)。線粒體DNA相比細(xì)胞核DNA,由于其靠近電子傳遞鏈,更容易受到氧化損傷。UNG1(Isoform 1 of Uracil-DNA glycosylase)也是一個主要存在于線粒體中的堿基修復(fù)酶,主要負(fù)責(zé)啟動堿基切除修復(fù),修復(fù)線粒體DNA中由于氧化或突變生成的尿嘧啶。實驗室前期研究中發(fā)現(xiàn)UNG1過表達在A549細(xì)胞中(UNG1(+))相比空載細(xì)胞(UNG1(-))更能抵抗氧化應(yīng)激。此外本研究中發(fā)現(xiàn)在氧化應(yīng)激過程中,PRDX3主要結(jié)合UNG1,并且UNG1和PRDX3可以相互免疫沉淀下來。本研究也進一步證明,在有過氧化氫條件下,含有尿嘧啶的oligo DNA能夠特異性結(jié)合PRDX3和UNG1,這表明PRDX3可能通過與UNG1相互作用,來清除ROS,從而保護線粒體DNA完整性。我們推測,UNG1能夠招募PRDX3行使保護UNG1不受氧化損傷的功能。另外,ROS能夠誘導(dǎo)A549wt細(xì)胞和UNG1(+)中UNG1的降解,而UNG1的m RNA水平卻有增加。ROS介導(dǎo)的UNG1的降解,不依賴于泛素蛋白酶體途徑,而是主要由線粒體里特有的蛋白酶LonP1介導(dǎo)。有報道稱PRDX3在肝細(xì)胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)中過表達。但PRDX3如何參與肝細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展過程并沒有很好的闡述。在本研究在HepG2細(xì)胞中建立了PRDX3穩(wěn)定表達和沉默的細(xì)胞系。結(jié)果表明,沉默PRDX3后,HepG2細(xì)胞的生長速率降低,線粒體DNA氧化增加。我們通過定量蛋白質(zhì)組分析了PRDX3敲低和對照組細(xì)胞系,鑒定475個差異表達的蛋白。這些蛋白參與了抗氧化活性、血管生成、細(xì)胞粘附、細(xì)胞生長、ATP合成、核酸結(jié)合、氧化還原和分子伴侶等功能。敲低PRDX3的表達,導(dǎo)致ATP合成酶的下調(diào),進一步導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)ATP水平的下降,從而影響了細(xì)胞的生長速度。此外,沉默PRDX3后下調(diào)了基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑1(Tissue inhibitors of metalloproteinase 1,TIMP1)的表達,而增加胞外基質(zhì)(Extracellular matrix,ECM)的降解,促進腫瘤細(xì)胞的侵襲。綜上所述,本研究結(jié)果首次證明ROS通過Lonp1介導(dǎo)UNG1降解,并揭示UNG1的一種新功能,即能夠招募PRDX3到線粒體DNA上,保護與UNG1結(jié)合的線粒體DNA免受ROS的損傷,提高細(xì)胞抗氧化應(yīng)激的能力。而沉默PRDX3能抑制腫瘤細(xì)胞的生長,增加腫瘤細(xì)胞的遷移能力。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q75

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本文編號：2274758