Rap2b在p53突變的腫瘤細(xì)胞中的功能研究
發(fā)布時(shí)間:2020-04-02 04:53
【摘要】:腫瘤抑制基因p53在腫瘤的發(fā)生及發(fā)展過程中發(fā)揮著極其重要的作用。作為突變頻率最高的抑癌基因之一,p53在50%以上的人類腫瘤中發(fā)生突變,并在腫瘤細(xì)胞內(nèi)維持較高水平。Rap2b是Ras癌基因超家族和p53的新靶基因,在大多數(shù)腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)。我們推測,腫瘤細(xì)胞中較高水平的突變p53蛋白仍在一定程度上保留了對(duì)Rap2b的誘導(dǎo)能力,因而表達(dá)較高水平的Rap2b,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的存活。本研究旨在探討Rap2b在p53突變的腫瘤細(xì)胞中的功能、Rap2b表達(dá)水平與p53突變之間的關(guān)系及其可能的分子基礎(chǔ),為深入理解Rap2b和p53在腫瘤細(xì)胞發(fā)生發(fā)展過程中的作用提供重要實(shí)驗(yàn)依據(jù)。首先,本研究參照UMD數(shù)據(jù)庫中各種腫瘤的p53熱點(diǎn)突變資料,選擇46個(gè)突變位點(diǎn)和突變方式,設(shè)計(jì)一系列p53突變引物構(gòu)建p53突變體,轉(zhuǎn)染重組質(zhì)粒至HCT116(p53-/-)細(xì)胞,并利用免疫印跡法檢測突變體的表達(dá)情況。結(jié)果顯示,31個(gè)p53突變體在該細(xì)胞中存在高水平表達(dá)。接著,選取能成功表達(dá)p53突變體的質(zhì)粒包裝慢病毒,感染人結(jié)直腸癌細(xì)胞HCT116(p53-/-),經(jīng)抗生素篩選后,獲得穩(wěn)定表達(dá)各種p53突變體的細(xì)胞株。利用免疫印跡法檢測Rap2b和p53的表達(dá)水平,以揭示不同p53突變體與Rap2b表達(dá)水平之間的關(guān)系。結(jié)果表明,p53某些位點(diǎn)的突變能提高腫瘤細(xì)胞內(nèi)Rap2b的蛋白水平。然后,選取兩個(gè)代表性的p53突變(p53R175H和p53R273H)細(xì)胞株,穩(wěn)定敲低細(xì)胞內(nèi)Rap2b的表達(dá)水平,觀察Rap2b的敲低對(duì)p53突變腫瘤細(xì)胞株生長速率、遷移能力、致瘤性、阿霉素處理前后細(xì)胞周期和細(xì)胞凋亡的影響。結(jié)果表明,Rap2b敲低后p53突變腫瘤細(xì)胞的生長速率、致瘤性和細(xì)胞遷移能力顯著降低,但是對(duì)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期沒有明顯影響。最后,為探明p53突變腫瘤細(xì)胞表達(dá)高水平Rap2b蛋白的原因,我們研究了在p53野生型和突變型腫瘤細(xì)胞中調(diào)控Rap2b表達(dá)方式的差異。通過用Nutlin-3處理p53野生型及突變型腫瘤細(xì)胞,并在撤除Nutlin-3后的不同時(shí)間點(diǎn)用免疫印跡法檢測p53和Rap2b的蛋白水平,我們發(fā)現(xiàn)在p53突變的腫瘤細(xì)胞中,p53突變體蛋白在Nutlin-3撤除后仍在較長時(shí)間范圍內(nèi)維持較高水平,并且p53在不同程度上丟失了對(duì)某些靶基因如p21的誘導(dǎo)作用,但仍然能誘導(dǎo)一些靶基因如Rap2b、Hdm2、Bax和Puma等的表達(dá)。我們還通過Pulldown實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),p53的突變嚴(yán)重阻礙p53與Rap2b的直接結(jié)合。綜上所述,本研究揭示p53突變通過顯著提升腫瘤細(xì)胞中p53突變體蛋白的穩(wěn)定性,使腫瘤細(xì)胞中的Rap2b蛋白維持在較高水平,從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生存。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于制定有效的人類癌癥治療策略具有重要意義。
【圖文】:
超過95%的錯(cuò)義突變發(fā)生在DBD區(qū),盡管該區(qū)域的每個(gè)氨基酸都能發(fā)生突變,但是逡逑以下幾個(gè)位點(diǎn)的突變?cè)诎┌Y中則相對(duì)頻繁,并與癌癥發(fā)生緊密關(guān)聯(lián),因而被稱之為熱點(diǎn)逡逑突變,這幾個(gè)突變位點(diǎn)分別是:R175、G245、R248、R249、R273、R282邋(圖1-1)。逡逑p53突變大體上可以分為兩種:移除了基本的DNA作用位點(diǎn)的DNA接觸突變(致使p53逡逑與DNA結(jié)合的能力減弱)和擾亂了邋p53功能域的結(jié)構(gòu)突變,最終減弱了它的動(dòng)力學(xué)和熱逡逑力學(xué)穩(wěn)定性(Cho邋et邋al.,邋1994;邋Friedler邋et邋al.,邋2003)。逡逑1.2.2突變p53特性逡逑1.2.2.1突變p53的半衰其月逡逑突變p53為了執(zhí)行其功能,在癌細(xì)胞中的高水平表達(dá)是其功能性獲得的重要一步,其逡逑半衰期也得到普遍的延長(1-24h),而野生型p53蛋白的半衰期則被嚴(yán)格控制,通常只有10逡逑min左右。對(duì)于這一現(xiàn)象,有研宄發(fā)現(xiàn),癌細(xì)胞中p53突變蛋白在細(xì)胞中的定位更加廣泛逡逑(Soussi,邋2005;邋Morselli邋etal.,邋2008),這表明p53突變蛋白在核質(zhì)間的穿梭能力降低,使p53逡逑突變蛋白被HDM2泛素化修飾并降解的機(jī)會(huì)降低。另有研究表明,在p53突變的細(xì)胞中,逡逑p53與HDM2/MDM2這一負(fù)反饋機(jī)制受到限制(Yueetal.
(Maridonneau邋and邋De,邋1992),多個(gè)研究均己證明Rap2b在細(xì)胞癌變時(shí)表達(dá)量增加(Di邋et邋al.,逡逑2015;邋Zhang邋etal.,邋2007),進(jìn)而推定該蛋白可能加速細(xì)胞致瘤并是一個(gè)癌基因。另外,最逡逑新的GEP丨A數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示Rap2b在多種腫瘤組織中呈現(xiàn)高表達(dá)(圖1-4)。逡逑30邋1逡逑^25邋■邐■TUm0r逡逑■邋Normal逡逑m逡逑Z邋20邋-逡逑l15邐I逡逑圖1-4邋Rap2b在多種腫瘤組織中呈現(xiàn)高表達(dá)。數(shù)據(jù)來自最新GEPIA數(shù)據(jù)庫。逡逑Figure邋1-4邋Rap2b邋is邋highly邋expressed邋in邋a邋variety邋of邋tumor邋tissues.邋The邋data邋come邋from邋the邋latest邋GEPIA逡逑database.逡逑Rap2b作為一個(gè)。牵裕校幔螅,,在鳥苷酸交換因子(GEF)作用下(GuidettiandTorti,逡逑2012),1^卩21?通過結(jié)合0丁?而激活,而在0丁?&56激活蛋白(0八?)作用下(0代(;(^131.,逡逑2006),邋Rap2b邋結(jié)合邋GDP邋而失活。GEF邋主要包括邋PDZ-GEFs、Epacl、CalDAG-GEF、逡逑Crk、C3G等,GAP主要包括RapGAP、E6TP1、SIPA1。在許多胞外激活劑及胞內(nèi)信號(hào)逡逑
【學(xué)位授予單位】:揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:R730.2
【圖文】:
超過95%的錯(cuò)義突變發(fā)生在DBD區(qū),盡管該區(qū)域的每個(gè)氨基酸都能發(fā)生突變,但是逡逑以下幾個(gè)位點(diǎn)的突變?cè)诎┌Y中則相對(duì)頻繁,并與癌癥發(fā)生緊密關(guān)聯(lián),因而被稱之為熱點(diǎn)逡逑突變,這幾個(gè)突變位點(diǎn)分別是:R175、G245、R248、R249、R273、R282邋(圖1-1)。逡逑p53突變大體上可以分為兩種:移除了基本的DNA作用位點(diǎn)的DNA接觸突變(致使p53逡逑與DNA結(jié)合的能力減弱)和擾亂了邋p53功能域的結(jié)構(gòu)突變,最終減弱了它的動(dòng)力學(xué)和熱逡逑力學(xué)穩(wěn)定性(Cho邋et邋al.,邋1994;邋Friedler邋et邋al.,邋2003)。逡逑1.2.2突變p53特性逡逑1.2.2.1突變p53的半衰其月逡逑突變p53為了執(zhí)行其功能,在癌細(xì)胞中的高水平表達(dá)是其功能性獲得的重要一步,其逡逑半衰期也得到普遍的延長(1-24h),而野生型p53蛋白的半衰期則被嚴(yán)格控制,通常只有10逡逑min左右。對(duì)于這一現(xiàn)象,有研宄發(fā)現(xiàn),癌細(xì)胞中p53突變蛋白在細(xì)胞中的定位更加廣泛逡逑(Soussi,邋2005;邋Morselli邋etal.,邋2008),這表明p53突變蛋白在核質(zhì)間的穿梭能力降低,使p53逡逑突變蛋白被HDM2泛素化修飾并降解的機(jī)會(huì)降低。另有研究表明,在p53突變的細(xì)胞中,逡逑p53與HDM2/MDM2這一負(fù)反饋機(jī)制受到限制(Yueetal.
(Maridonneau邋and邋De,邋1992),多個(gè)研究均己證明Rap2b在細(xì)胞癌變時(shí)表達(dá)量增加(Di邋et邋al.,逡逑2015;邋Zhang邋etal.,邋2007),進(jìn)而推定該蛋白可能加速細(xì)胞致瘤并是一個(gè)癌基因。另外,最逡逑新的GEP丨A數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示Rap2b在多種腫瘤組織中呈現(xiàn)高表達(dá)(圖1-4)。逡逑30邋1逡逑^25邋■邐■TUm0r逡逑■邋Normal逡逑m逡逑Z邋20邋-逡逑l15邐I逡逑圖1-4邋Rap2b在多種腫瘤組織中呈現(xiàn)高表達(dá)。數(shù)據(jù)來自最新GEPIA數(shù)據(jù)庫。逡逑Figure邋1-4邋Rap2b邋is邋highly邋expressed邋in邋a邋variety邋of邋tumor邋tissues.邋The邋data邋come邋from邋the邋latest邋GEPIA逡逑database.逡逑Rap2b作為一個(gè)。牵裕校幔螅,,在鳥苷酸交換因子(GEF)作用下(GuidettiandTorti,逡逑2012),1^卩21?通過結(jié)合0丁?而激活,而在0丁?&56激活蛋白(0八?)作用下(0代(;(^131.,逡逑2006),邋Rap2b邋結(jié)合邋GDP邋而失活。GEF邋主要包括邋PDZ-GEFs、Epacl、CalDAG-GEF、逡逑Crk、C3G等,GAP主要包括RapGAP、E6TP1、SIPA1。在許多胞外激活劑及胞內(nèi)信號(hào)逡逑
【學(xué)位授予單位】:揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:R730.2
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本文編號(hào):2611482
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