本文關(guān)鍵詞： 突變 轉(zhuǎn)錄 因子 家族 蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu) 結(jié)合 能力 影響 作用 LIPF DGKA 胃癌 后的 響的 研究　出處：《山東大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：人類DEC (Differentially Expressed In Chondrocytes)超家族包含高度保守的兩個(gè)成員DEC1和DEC2,屬于basic helix-loop-helix (BHLH)類型轉(zhuǎn)錄因子。此保守家族在不同的物種中廣泛存在,在胃癌、生物節(jié)律等多個(gè)關(guān)鍵信號(hào)通路中發(fā)揮重要的調(diào)控作用。目前,缺乏實(shí)驗(yàn)途徑證實(shí)的DEC家族蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。由于此家族的重要功能,本研究通過比較建模的方法建立了DEC家族蛋白BHLH區(qū)域同源二聚體,以及DEC家族蛋白和HES-1蛋白組成的異二聚體三維結(jié)構(gòu)。本研究建立包含DEC三個(gè)可能與蛋白質(zhì)-DNA結(jié)合和蛋白質(zhì)穩(wěn)定性相關(guān)的突變位點(diǎn)(DEC1:H57A, R65A, LL7879AA; DEC2:LL7071AA)的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu),并對(duì)野生型和突變型蛋白進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)(Molecular Dynamics, MD)模擬。通過MD模擬比較突變型分子在水溶液中的運(yùn)動(dòng)模式與野生型分子的差異。通過將蛋白質(zhì)單體劃分亞結(jié)構(gòu)域的方式研究各個(gè)結(jié)構(gòu)域的不同行為。突變蛋白Basic區(qū)中的波動(dòng)高于野生型蛋白。攜帶R65A突變的蛋白質(zhì),其蛋白質(zhì)-DNA之間的綁定結(jié)合能(binding energy)高于其他類型,可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)-DNA結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性增加,提示該突變影響了蛋白質(zhì)-DNA的親和性。研究野生型和突變型的DEC家族蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)以及通過分子動(dòng)力學(xué)研究突變殘基對(duì)蛋白質(zhì)溶劑中運(yùn)動(dòng)模式的影響,為未來潛在的靶向藥物治療提供了靶點(diǎn)。胃癌是世界范圍廣泛發(fā)生的高致死率胃腸道疾病。然而,由于其臨床表現(xiàn)復(fù)雜,癥狀不典型,其診斷和治療常常被不完整的主訴誤導(dǎo)。研究基因表達(dá)譜,確定腫瘤中具有相似變化趨勢(shì)的基因?qū)τ诩膊〉脑\療具有重要的意義。本研究分析了NCBI-GEO數(shù)據(jù)庫(kù)中的RNA測(cè)序數(shù)據(jù)集(GEO:SRP049809),通過對(duì)高加索人胃癌及其癌旁正常組織轉(zhuǎn)錄本的分析,以及綜合四個(gè)獨(dú)立的表達(dá)譜芯片數(shù)據(jù)庫(kù)(GEO:GSE13911, GSE19826, GSE29272, GSE33335)的結(jié)果,篩選出373個(gè)差異表達(dá)的基因(differentially expressed gene, DEG),其中下調(diào)的DEG主要與脂類代謝功能相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)胃脂酶(lipase, gastric) LIPF與多種脂類代謝過程相關(guān),并且在所有數(shù)據(jù)集中均出現(xiàn)顯著下調(diào)。通過對(duì)胃癌組織中的LIPF和其下游基因二�；视图っ竌 (DGKA)進(jìn)行免疫組織化學(xué)染色,結(jié)果顯示兩者在胃癌組織中的表達(dá)[LIPF,59.1%(53/90); DGKA,77.8%(70/90)]相對(duì)于正常組織LIPF,94.4%(85/90); DGKA,90%(81/90)]均出現(xiàn)顯著下調(diào)。LIPF和DGKA的表達(dá)與腫瘤本地侵染和疾病分期有關(guān)。Cox回歸分析顯示DGKA表達(dá)水平(HR,0.49; 95% CI,0.26-0.94; P=0.03)與更好的預(yù)后相關(guān),LNM狀態(tài)(HR,4.63; 95% CI,1.39-15.51; P=0.01)與更差的預(yù)后相關(guān)。LIPF-DGKA在胃癌中的表達(dá)水平下調(diào),可能作為胃癌潛在的診斷標(biāo)記,為胃癌的發(fā)生、進(jìn)展研究提供新的研究角度。
[Abstract]:The human DEC differential Expressed in Chondrocytes superfamily consists of two highly conserved members, DEC1 and Dec2, which belong to the basic helix-loop-helix BHLH type transcription factors. Biological rhythms and other key signaling pathways play an important role in regulation. At present, there is a lack of experimental approaches to confirm the three-dimensional structure of proteins in the DEC family. In this study, the homologous dimer of BHLH region of DEC family proteins was established by comparative modeling. And the heterodimer structure of DEC family protein and HES-1 protein. In this study, we established the protein spatial structure of DEC containing three mutant sites (DEC1: H57A, R65A, LL7879AAA; Dec2: LL7071AA), which may be related to protein-DNA binding and protein stability. The molecular dynamics molecular dynamics (MDD) simulation of wild and mutant proteins was carried out. The difference between the motion patterns of mutant molecules in aqueous solution and that of wild type molecules was compared by MD simulation. The protein monomers were divided into subdomains. The volatility in the Basic region of the mutant protein is higher than that in the wild-type protein. Proteins carrying the R65A mutation, The binding energy between proteins and DNA is higher than that of other types, which may increase the instability of protein-DNA structure. The results indicated that the mutation affected the affinity of protein to DNA. The spatial structure of DEC family of wild type and mutant type was studied, and the effect of mutant residues on the motility pattern in protein solvent was studied by molecular dynamics. Gastric cancer is a worldwide high mortality gastrointestinal disease. However, because of its complex clinical manifestations, the symptoms are not typical. Its diagnosis and treatment are often misled by incomplete master complaints. It is important to identify genes with similar trends in cancer for diagnosis and treatment of diseases. This study analyzed the RNA sequencing data set in NCBI-GEO database, GEO: SRP049809, by analyzing the transcripts of gastric cancer and its adjacent normal tissues in Caucasians. And synthesizing the results of four independent expression microarray databases, namely, GEO: GSE13911, GSE19826, GSE29272, GSE33335). A total of 373 differentially expressed expressed genes were screened, among which down-regulated DEG was mainly related to lipid metabolism. This study found that gastric lipase lipase (restriction) LIPF was associated with many lipid metabolism processes. There was a significant down-regulation in all data sets. Immunohistochemical staining was performed on LIPF and its downstream gene diacylglycerol kinase a (DGKAA) in gastric cancer tissues. The results showed that the expression of LIPF and DGKA were significantly down-regulated in gastric cancer tissues [LIPF 59.1T 53 / 90; DGKA 77.8% 70 / 90] compared with normal tissue LIPF 94.4 + 85 / 90; DGKA90T 81P / 90).] the expression of LIPF and DGKA was correlated with the local invasion and disease stage. Cox regression analysis showed that DGKA expression level was 0.49; 95% CI0.26-4; P0.03) and 0.939; 95% CI0.26-4; P0.03). Better prognosis was correlated with HRN 4.63; 95% CI 1.39-15.51; P0. 01) and lower expression of LIPF-DGKA in gastric cancer. It may be a potential diagnostic marker for gastric cancer and provide a new perspective for the development and progression of gastric cancer.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R735.2

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本文編號(hào)：1510677