自噬底物p62泛素化降解DNA損傷修復蛋白Rad51在幽門螺桿菌致病中的機制研究
發(fā)布時間:2021-11-10 11:19
背景與目的:據(jù)統(tǒng)計,胃癌在全球惡性腫瘤致死率中居于第3位。胃癌的發(fā)病因素眾多,目前已明確幽門螺桿菌(Helicobacter pylori,Hp)感染在慢性非萎縮性胃炎發(fā)展到胃癌這一過程中發(fā)揮關鍵作用。細胞毒素相關蛋白(CagA)為Hp致病的關鍵毒力因子之一。目前,Hp確切的致病機制尚未闡明。DNA雙鏈斷裂(DNA double-strand breaks,DSBs)是指DNA雙鏈在相鄰位點發(fā)生的斷裂,是DNA損傷最致命的形式之一。DSBs可導致細胞基因組不穩(wěn)定,并可能最終導致細胞惡變。我們的前期研究及新近國內(nèi)外研究均發(fā)現(xiàn)Hp感染可誘導胃黏膜上皮細胞發(fā)生DSBs。而DSBs的精確修復依賴DNA損傷應答(DNA damage response,DDR)及同源重組修復機制(homologous recombination,HR)。Rad51蛋白是同源重組修復的關鍵蛋白,可在BRCA2B等的募集和負載下,結(jié)合至經(jīng)切除修飾的DNA損傷部位,參與同源部位搜尋與DNA單鏈交換等過程。我們的前期研究發(fā)現(xiàn),Hp感染在誘導胃黏膜上皮細胞發(fā)生DSBs的同時,抑制HR修復關鍵蛋白Rad51的表達。進一步研究...
【文章來源】:南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
DNA雙鏈斷裂修復途徑和同源重組(HR)的示意圖
圖 1.2 細胞自噬對細胞基因組穩(wěn)定性的保護機制摘自 Cell Death Differ. 2013 Nov;20(11):1444-54們前期細胞實驗結(jié)果顯示,Hp 活菌短期刺激 GES-1 細胞可上調(diào)其自噬而在給予 Hp 持續(xù)刺激后,自噬水平卻逐漸下降;同時在動物實驗中發(fā)現(xiàn)染抑制胃黏膜組織自噬水平。年來研究發(fā)現(xiàn),自噬可維持細胞基因組的穩(wěn)定性,當細胞存在自噬缺陷能障礙時可影響 DNA 損傷修復的正常運行[19-21]。細胞自噬主要通過以制維持基因組穩(wěn)定性(圖 1.2):(1)ROS 的產(chǎn)生可導致 DNA 損傷及基定,線粒體代謝過程中可產(chǎn)生大量 ROS,而線粒體自噬則可降低細胞水平;(2)細胞核自噬可將受損 DNA 或細胞器直接降解;(3)細胞自噬DNA 修復過程中關鍵蛋白,進而使 DNA 損傷修復正常運行[21]。自噬缺功能障礙的細胞,DNA 損傷修復能力下降,導致基因組不穩(wěn)定,最終生惡變[22]。我們前期實驗中發(fā)現(xiàn)誘導自噬可上調(diào) DNA 修復蛋白 Rad51
又稱 SQSTM1,是 種多功能蛋白,除了作為自噬受體蛋白外其本身也是自噬的選擇性底物之 。當細胞發(fā)生自噬時,p62 蛋白降解;而當自噬活性減弱或自噬功能缺陷時,p62 蛋白則在細胞中累積,因此 p62 是反映自噬活性的標記蛋白之 。同時,p62 也是鏈接泛素化及自噬的重要調(diào)控分子,其 C 端由個泛素聯(lián)合結(jié)構(gòu)域(UBA 域)及 個 LC3 相互作用區(qū)(LRS 結(jié)構(gòu)域)(如圖 1.3)。在自噬小體形成過程中,p62 將鏈接 LC3 與聚泛素化蛋白,通過泛素途徑將蛋白、線粒體以及細菌轉(zhuǎn)運至自噬小體中降解。此外,p62 分子的 UBA 序列可選擇性結(jié)合多泛素化蛋白,并通過 N 端 UBL 結(jié)構(gòu)域直接作用于蛋白酶體的亞基,將多泛素化蛋白轉(zhuǎn)運至蛋白酶體并降解[24]。新近研究發(fā)現(xiàn),當細胞存在自噬缺陷或自噬功能障礙時,p62 蛋白在細胞內(nèi)堆積,而大量的p62 可抑制組蛋白H2A泛素化以及 E3連接酶RNF168s 的活性,導致 BRCA1 和 RAP80 等 DNA 修復蛋白無法定位于 DSBs 損傷位點,進而損傷 DSBs 修復[25]。此外,還有研究報道 p62 可以通過結(jié)合 DNA 損傷蛋白 FLNA和 Rad51,進而影響 DNA 損傷修復效率[26]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Mir-30d increases intracellular survival of Helicobacter pylori through inhibition of autophagy pathway[J]. Xiao-Jun Yang,Ruo-Huang Si,Yu-He Liang,Bing-Qiang Ma,Ze-Bin Jiang,Bin Wang,Peng Gao. World Journal of Gastroenterology. 2016(15)
[2]Cellular and molecular aspects of gastric cancer[J]. Malcolm G Smith,Georgina L Hold,Eiichi Tahara,Emad M El-Omar. World Journal of Gastroenterology. 2006(19)
本文編號:3487143
【文章來源】:南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
DNA雙鏈斷裂修復途徑和同源重組(HR)的示意圖
圖 1.2 細胞自噬對細胞基因組穩(wěn)定性的保護機制摘自 Cell Death Differ. 2013 Nov;20(11):1444-54們前期細胞實驗結(jié)果顯示,Hp 活菌短期刺激 GES-1 細胞可上調(diào)其自噬而在給予 Hp 持續(xù)刺激后,自噬水平卻逐漸下降;同時在動物實驗中發(fā)現(xiàn)染抑制胃黏膜組織自噬水平。年來研究發(fā)現(xiàn),自噬可維持細胞基因組的穩(wěn)定性,當細胞存在自噬缺陷能障礙時可影響 DNA 損傷修復的正常運行[19-21]。細胞自噬主要通過以制維持基因組穩(wěn)定性(圖 1.2):(1)ROS 的產(chǎn)生可導致 DNA 損傷及基定,線粒體代謝過程中可產(chǎn)生大量 ROS,而線粒體自噬則可降低細胞水平;(2)細胞核自噬可將受損 DNA 或細胞器直接降解;(3)細胞自噬DNA 修復過程中關鍵蛋白,進而使 DNA 損傷修復正常運行[21]。自噬缺功能障礙的細胞,DNA 損傷修復能力下降,導致基因組不穩(wěn)定,最終生惡變[22]。我們前期實驗中發(fā)現(xiàn)誘導自噬可上調(diào) DNA 修復蛋白 Rad51
又稱 SQSTM1,是 種多功能蛋白,除了作為自噬受體蛋白外其本身也是自噬的選擇性底物之 。當細胞發(fā)生自噬時,p62 蛋白降解;而當自噬活性減弱或自噬功能缺陷時,p62 蛋白則在細胞中累積,因此 p62 是反映自噬活性的標記蛋白之 。同時,p62 也是鏈接泛素化及自噬的重要調(diào)控分子,其 C 端由個泛素聯(lián)合結(jié)構(gòu)域(UBA 域)及 個 LC3 相互作用區(qū)(LRS 結(jié)構(gòu)域)(如圖 1.3)。在自噬小體形成過程中,p62 將鏈接 LC3 與聚泛素化蛋白,通過泛素途徑將蛋白、線粒體以及細菌轉(zhuǎn)運至自噬小體中降解。此外,p62 分子的 UBA 序列可選擇性結(jié)合多泛素化蛋白,并通過 N 端 UBL 結(jié)構(gòu)域直接作用于蛋白酶體的亞基,將多泛素化蛋白轉(zhuǎn)運至蛋白酶體并降解[24]。新近研究發(fā)現(xiàn),當細胞存在自噬缺陷或自噬功能障礙時,p62 蛋白在細胞內(nèi)堆積,而大量的p62 可抑制組蛋白H2A泛素化以及 E3連接酶RNF168s 的活性,導致 BRCA1 和 RAP80 等 DNA 修復蛋白無法定位于 DSBs 損傷位點,進而損傷 DSBs 修復[25]。此外,還有研究報道 p62 可以通過結(jié)合 DNA 損傷蛋白 FLNA和 Rad51,進而影響 DNA 損傷修復效率[26]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Mir-30d increases intracellular survival of Helicobacter pylori through inhibition of autophagy pathway[J]. Xiao-Jun Yang,Ruo-Huang Si,Yu-He Liang,Bing-Qiang Ma,Ze-Bin Jiang,Bin Wang,Peng Gao. World Journal of Gastroenterology. 2016(15)
[2]Cellular and molecular aspects of gastric cancer[J]. Malcolm G Smith,Georgina L Hold,Eiichi Tahara,Emad M El-Omar. World Journal of Gastroenterology. 2006(19)
本文編號:3487143
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