miR-4331對TGEV誘導(dǎo)PK-15細胞線粒體損傷的調(diào)控作用及機制研究
本文關(guān)鍵詞:miR-4331對TGEV誘導(dǎo)PK-15細胞線粒體損傷的調(diào)控作用及機制研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:microRNA(miRNA)是一類不編碼蛋白質(zhì)的小RNA分子,成熟的miRNA由19~23個核苷酸組成。miRNA通過與靶mRNA 3'非翻譯區(qū)(untranslated region,UTR)結(jié)合,抑制mRNA翻譯或降解mRNA,調(diào)控靶基因的表達水平,從而發(fā)揮廣泛的生物學(xué)作用,如參與調(diào)控發(fā)育、細胞凋亡和線粒體損傷等。豬傳染性胃腸炎病毒(transmissible gastroenteritis virus,TGEV)感染豬腎細胞(PK-15)可通過線粒體信號通路誘導(dǎo)細胞凋亡,同時,TGEV感染PK-15細胞后,miRNA表達譜發(fā)生了變化,且miR-4331表達量顯著上調(diào)。本論文擬以miR-4331為研究對象,探討其對TGEV誘導(dǎo)PK-15細胞線粒體損傷的調(diào)控作用及機制。首先檢測mi R-4331對TGEV誘導(dǎo)PK-15細胞線粒體損傷的作用;其次驗證miR-4331的靶基因,檢測miR-4331靶基因?qū)粒體損傷的作用;最后檢測mi R-4331及其靶基因?qū)φ{(diào)控線粒體損傷相關(guān)信號通路的作用,闡明miR-4331調(diào)控線粒體損傷的機制。得到如下結(jié)果。1.將miR-4331 mimics或inhibitors轉(zhuǎn)染至PK-15細胞,再感染TGEV,分別檢測線粒體鈣離子濃度和膜電位,結(jié)果顯示,過表達miR-4331后線粒體鈣離子濃度顯著增加、膜電位顯著降低,抑制miR-4331則線粒體鈣離子濃度顯著降低、膜電位顯著升高,結(jié)果表明,miR-4331促進TGEV誘導(dǎo)PK-15細胞線粒體損傷。iTRAQ試驗檢測過表達mi R-4331且感染TGEV的PK-15細胞,細胞蛋白表達譜發(fā)生變化,共得到69個差異表達的蛋白,其中33個蛋白表達量上調(diào),36個蛋白表達量下調(diào)。2.利用雙熒光素酶試驗和western blotting驗證miR-4331靶基因。首先將候選靶基因野生型3′UTR以及其突變型3′UTR分別克隆至雙熒光素酶質(zhì)粒psiCHECK-2,構(gòu)建含靶基因野生型3′UTR、突變型3′UTR的雙熒光素酶重組質(zhì)粒;然后將miR-4331 mimics或inhibitors與雙熒光素酶重組質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染至PK-15細胞,檢測miR-4331與靶基因野生型、突變型3′UTR的結(jié)合活性,結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)染miR-4331 mimics和RB1野生型3′UTR重組質(zhì)粒的細胞,其雙熒光素酶活性顯著降低;而轉(zhuǎn)染miR-4331 inhibitors和RB1野生型3′UTR重組質(zhì)粒的細胞,其雙熒光素酶活性顯著升高。western blotting檢測miR-4331對RB1蛋白表達量的影響,發(fā)現(xiàn)過表達miR-4331抑制RB1的表達。進一步試驗證明,在TGEV誘導(dǎo)PK-15細胞線粒體損傷過程中,RB1可以下調(diào)線粒體鈣離子濃度、上調(diào)線粒體膜電位,起到減輕線粒體損傷的作用。3.通過對iTRAQ檢測出的差異表達蛋白進行GO注釋和KEGG分析,并利用siRNA(small interfering RNA)沉默RB1基因表達,結(jié)果導(dǎo)致IL1-R和p38的表達量均顯著上調(diào);沉默IL1-R表達后,p38的表達量發(fā)生下調(diào);分別沉默IL1-R和p38的表達,則線粒體鈣離子濃度均表現(xiàn)為下調(diào)和線粒體膜電位均表現(xiàn)為上調(diào)。以上結(jié)果表明,p38 MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路調(diào)控線粒體損傷是miR-4331調(diào)控TGEV誘導(dǎo)PK-15細胞線粒體損傷的主要信號通路之一。本研究發(fā)現(xiàn)miR-4331促進TGEV誘導(dǎo)PK-15細胞線粒體損傷,iTRAQ分析發(fā)現(xiàn)mi R-4331過表達導(dǎo)致TGEV感染的PK-15細胞蛋白表達譜發(fā)生變化。雙熒光素酶試驗和western blotting結(jié)果證明RB1是miR-4331的靶基因。還發(fā)現(xiàn)mi R-4331和RB1通過調(diào)控p38 MAPK信號通路而調(diào)控TGEV誘導(dǎo)PK-15細胞線粒體損傷。研究結(jié)果闡明了mi R-4331在TGEV誘導(dǎo)PK-15細胞線粒體損傷過程中的作用與調(diào)控機制,為進一步研究宿主細胞mi RNA與TGEV的相互作用提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:豬傳染性胃腸炎病毒 miRNA PK-15細胞 線粒體損傷
【學(xué)位授予單位】:西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:S852.3
【目錄】:
- 摘要6-8
- ABSTRACT8-12
- 前言12-13
- 文獻綜述13-17
- 第一章 miRNA參與調(diào)控線粒體損傷研究進展13-17
- 1.1 miRNA的產(chǎn)生及作用機制13-14
- 1.2 線粒體損傷的特征14
- 1.3 病毒與線粒體損傷14-15
- 1.4 miRNA調(diào)控病毒誘導(dǎo)線粒體損傷15-16
- 1.5 本研究的目的與意義16-17
- 試驗內(nèi)容17-52
- 第二章 miR-4331對TGEV誘導(dǎo)PK-15細胞線粒體損傷的作用17-34
- 2.1 材料17
- 2.1.1 主要試劑17
- 2.1.2 主要儀器17
- 2.1.3 細胞及毒株17
- 2.2 方法17-23
- 2.2.1 細胞的培養(yǎng)17
- 2.2.2 TGEV細胞半數(shù)感染量(TCID50)的測定17-18
- 2.2.3 miR-4331對線粒體損傷的調(diào)控作用18-22
- 2.2.4 iTRAQ檢測試驗樣品準備22
- 2.2.5 iTRAQ數(shù)據(jù)分析22
- 2.2.6 差異表達蛋白的驗證22-23
- 2.3 結(jié)果23-33
- 2.3.1 miR-4331對TGEV誘導(dǎo)線粒體損傷的作用23-26
- 2.3.2 miR-4331過表達后蛋白質(zhì)組學(xué)分析26-29
- 2.3.3 iTRAQ檢測結(jié)果的生物信息學(xué)分析29-32
- 2.3.4 差異表達蛋白的驗證32-33
- 2.4 討論33
- 2.5 小結(jié)33-34
- 第三章 miR-4331潛在靶基因的驗證及靶基因?qū)粒體損傷的調(diào)控作用34-45
- 3.1 材料34
- 3.1.1 主要試劑34
- 3.1.2 主要儀器34
- 3.2 方法34-40
- 3.2.1 miR-4331靶基因雙熒光素酶載體的構(gòu)建34-38
- 3.2.2 雙熒光素酶試驗驗證miR-4331的靶基因38
- 3.2.3 western blotting驗證miR-4331靶基因38
- 3.2.4 RB1對TGEV誘導(dǎo)線粒體損傷作用的檢測38-40
- 3.3 結(jié)果40-43
- 3.3.1 雙熒光素酶載體的鑒定40
- 3.3.2 RB1為miR-4331的靶基因40-42
- 3.3.3 RB1對TGEV誘導(dǎo)線粒體損傷的作用42-43
- 3.4 討論43
- 3.5 小結(jié)43-45
- 第四章 miR-4331通過p38 MAPK信號通路對線粒體損傷的調(diào)控作用45-52
- 4.1 材料45
- 4.1.1 主要試劑45
- 4.1.2 主要儀器45
- 4.2 方法45-47
- 4.2.1 p38 MAPK信號通路對線粒體損傷調(diào)控作用的檢測45-46
- 4.2.2 miR-4331對p38 MAPK信號通路調(diào)控作用的檢測46-47
- 4.2.3 RB1對p38 MAPK信號通路調(diào)控作用的檢測47
- 4.3 結(jié)果47-50
- 4.3.1 IL1-R和p38對TGEV誘導(dǎo)線粒體損傷的作用47-48
- 4.3.2 IL1-R調(diào)控p38的表達48-49
- 4.3.3 miR-4331調(diào)控p38 MAPK信號通路49
- 4.4.4 RB1調(diào)控p38 MAPK信號通路49-50
- 4.4 討論50-51
- 4.5 小結(jié)51-52
- 結(jié)論與創(chuàng)新點52-53
- 參考文獻53-57
- 縮略詞57-58
- 致謝58-59
- 作者簡介59
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