小泛素化修饰基因-1多态性与非综合征型唇腭裂的相关性研究

目的探讨小泛素化修饰基因-1(SUMO-1)rs6709162、rs7599810和rs7580433位点单核苷酸多态性与非综合征型唇腭裂(NSOC)的相关性。方法收集宁夏地区NSOC患者208例、患者父亲189例、患者母亲176例、完整核心家系(患者及其父母)172个进行研究,并收集正常新生儿284例作为对照。采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)方法检测SUMO-1基因多态位点rs6709162、rs7599810和rs7580433基因型,并进行病例对照分析、传递不平衡检验(TDT)和以家系为基础的相关性检验(FBAT)。结果病例对照研究发现:SUMO-1基因rs7599810位点的TT基因型频率在唇裂、腭裂组与对照组比较有统计学差异(P=0.01,P=0.01)。TDT分析结果:rs7599810位点的T等位基因在唇腭裂组中存在过传递(P=0.00);rs6709162位点的C等位基因在腭裂和唇腭裂组中存在过传递(P=0.00,P=0.01);rs7580433位点的G等位基因在唇裂组中存在过传递(P=0.05)。FBAT分析结果:rs7599810位点TT基因型和T等位基因的分布具有统计学意义(P=0.00,P=0.00)。结论 SUMO-1基因多态性与NSOC存在相关性。

去泛素化酶ABRO1对李斯特菌感染单核巨噬细胞IL-1β释放的影响及其机制

目的观察去泛素化酶Abraxas兄弟蛋白(ABRO1)对李斯特菌(LM)感染的小鼠单核巨噬细胞J774A.1白细胞介素(IL)-1β释放的影响,并探讨相关机制。方法培养J774A.1细胞,分别感染有李斯特菌溶血素O(LLO)的野生型LM菌株(野生型组)、敲除LLO的hly基因缺失(Δhly)LM菌株(基因缺失组)及Δhly株回补hly基因的LM菌株(回补株组),采用Western blotting法检测ABRO1蛋白,ELISA法检测细胞培养液上清中的IL-1β。将J774A.1细胞分为NI组(未感染LM菌株)、WT组(感染WT LM菌株)与Δhly组(感染Δhly LM菌株),各组分别转染NC si RNA、ABRO1 si RNA,采用ELISA法检测细胞培养液上清中的IL-1β,采用Western blotting法检测炎症小体相关分子Caspase-1、p20(Caspase-1活化形式)、IL-1β、p17。结果随着感染时间延长,野生型组、回补株组ABRO1表达、IL-1β水平逐渐增高,在感染120 min达到最高、均高于基因缺失组(P均<0.05);基因缺失组不同时点ABRO1表达、IL-1β水平无明显变化。WT组转染ABRO1 si RNA的细胞培养液上清中IL-1β水平及p20、p17表达低于转染NC si RNA的细胞(P均<0.05);WT组转染NC si RNA的细胞培养液上清中IL-1β水平及p20、p17表达高于NI组(P均<0.05);Δhly组转染NC si RNA的细胞培养液上清中IL-1β水平及p20、p17表达低于WT组(P均<0.05)。结论李斯特菌感染的J774A.1细胞中ABRO1表达增高,下调ABRO1表达后,J774A.1细胞中IL-1β释放减少;LLO可能通过激活炎症小体从而促进LM感染诱导的IL-1β释放。

hKDR^(+/+)人源化及Rag1^(-/-)基因缺陷新型双靶点遗传修饰荷瘤小鼠模型的建立

目的通过增强血管内皮生长因子受体(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)人源化小鼠(hKDR^(+/+))接纳不同来源的小鼠肿瘤细胞系的潜力,建立能支持多种肿瘤细胞系成瘤的、可评价针对VEGFR靶点药物的新型荷瘤小鼠模型。方法首先建立基于hKDR^(+/+)人源化小鼠模型评价针对VEGFR靶点抗体体内活性的方法,同时采用CRISPR/Cas9技术构建重组激活基因1(recombination activating gene 1,Rag1)敲除的C57BL/6N小鼠(命名为Rag1^(-/-)小鼠)。然后将Rag1^(-/-)小鼠与hKDR^(+/+)小鼠交配,筛选获得双基因纯合、双靶点基因修饰的hKDR^(+/+)/Rag1^(-/-)小鼠。最后在hKDR^(+/+)、Rag1^(-/-)、hKDR^(+/+)/Rag1^(-/-)和C57BL/6N小鼠上测试不同小鼠品系来源肿瘤细胞系的体内肿瘤生长差异。结果针对VEGFR靶点设计的抗体在hKDR^(+/+)小鼠体内表现出明显的抗肿瘤活性,与PBS组相比,肿瘤体积明显减小(P<0.01),肿瘤质量明显减轻(P<0.05)。Rag1^(-/-)小鼠、hKDR^(+/+)/Rag1^(-/-)小鼠的外周血B细胞和T细胞数量均明显减少(P<0.05,P<0.001)。C57BL/6小鼠来源的MC38细胞接种7 d后,在hKDR^(+/+)/Rag1^(-/-)、Rag1^(-/-)、C57BL/6N和hKDR^(+/+)四组小鼠体内均可见肿瘤生长。BALB/c小鼠来源的CT26细胞接种10 d后,仅在hKDR^(+/+)/Rag1^(-/-)和Rag1^(-/-)小鼠体内见到肿瘤生长,在C57BL/6N及hKDR^(+/+)小鼠中均未见肿瘤生长;接种后3周,hKDR^(+/+)/Rag1^(-/-)小鼠的成瘤体积明显大于Rag1^(-/-)小鼠(P<0.01)。结论获得了Rag1基因敲除小鼠,并进一步筛选获得新型hKDR^(+/+)/Rag1^(-/-)双靶点基因修饰小鼠模型;Rag1基因缺失时,不同品系小鼠来源的肿瘤细胞系更易成瘤。这提示可以通过降低hKDR^(+/+)人源化小鼠的免疫反应能力,增强或扩大该模型小鼠接纳肿瘤细胞系的范围,构建多种可用于评价VEGFR靶点药物的荷瘤小鼠模型。

低氧通过HIF-1α介导Hepcidin mRNA的去甲基化修饰促进高原红细胞增多症的分子机制研究

目的:探讨HIF-1α和Hepcidin在高原红细胞增多症致病机制中的作用。方法:招募和测定高原红细胞增多症(HAE组)和同一高海拔地区健康个体(HH组),以及出生于同一高海拔地区并在超过2年的时间段居住于低海拔地区的健康个体(LH组)外周血血红蛋白浓度[Hb]、血红蛋白质量(Hbmass)、血容量和外周血O_(2)饱和度(SpO_(2))。ELISA法测定上述个体外周血清HIF-1α和Hepcidin的水平。体外低氧诱导HepG2细胞,实验分组为Control组和Hypoxia组,测定细胞中HIF-1α和Hepcidin mRNA和蛋白质表达水平。m6A含量分析、RNA免疫共沉淀法(RIP)、双荧光素酶报告基因分析法,mRNA稳定性分析法深入探讨HIF-1α对Hepcidin mRNA的m6A去甲基化修饰的分子机制。结果:与LH组相比,HH组[Hb]、Hbmass水平和血容量升高,SpO_(2)降低;与HH组相比,HAE组[Hb]、Hbmass水平和血容量升高,SpO_(2)降低(P<0.05)。与Control组相比,Hypoxia组HIF-1αmRNA和蛋白质相对表达水平升高,Hepcidin mRNA和蛋白质相对表达水平降低(P<0.05)。与Control组相比,Hypoxia组HepG2细胞的m6A(%)水平降低(P<0.05)。mRNA稳定性分析HepG2细胞中Hepcidin mRNA水平,与Control组相比,Hypoxia组Hepcidin mRNA相对表达水平降低(P<0.05)。双荧光素酶报告基因分析结果显示,与共转染了Hepcidin 3'-UTR和shRNA NT组的HepG2细胞相比,共转染了Hepcidin 3'-UTR和HIF-1αshRNA组的HepG2细胞相对荧光素酶活性升高(P<0.05)。RIP结果显示,与IgG组相比,FTO Ab组Hepcidin 3'-UTR富集水平升高(P<0.05)。结论:低氧上调HIF-1α介导Hepcidin mRNA的去甲基化修饰参与高原红细胞增多症疾病进展。

基于蛋白激酶NEK9/MTA2信号通路泛素化修饰探讨胃癌的转移机制

目的:基于永离有丝分裂基因A相关激酶9(NEK9)/转移相关肿瘤基因家族2(MTA2)信号通路泛素化修饰探讨胃癌(GC)的转移机制。方法:使用癌症基因组图谱(TCGA)和Kaplan-Meier Plotter数据库分析NEK9表达与GC分期、预后之间的关联。体外实验中,将GC细胞分为:对照组、shNC组、shNEK9组、shNC+NC-OE组、shNEK9+NC-OE组和shNEK9+MTA2-OE组。分别采用MTT和Transwell法测定细胞的增殖、迁移和侵袭,并通过Western blot检测NEK9、MTA2、上皮间充质转化(EMT)标记和PI3K/AKT信号通路蛋白表达。结果:TCGA数据库分析显示,NEK9 mRNA在肿瘤组织中的表达明显上调,并且与TNM分期较晚和NEK9高表达者的预后较差密切相关。此外,NEK9在7个GC细胞系中的表达明显高于正常胃上皮GES-1细胞(P<0.05)。与对照组相比,shNEK9组细胞活力、相对集落形成、EdU阳性细胞数、侵袭和迁移细胞数均显著降低(P<0.05)。此外,在shNEK9组细胞中,E-钙粘蛋白水平上调(P<0.05),波形蛋白水平下调(P<0.05)。通过免疫共沉淀试验证明NEK9与MTA2有相互作用。NEK9敲低加速了HGC-27细胞中MTA2的降解,并且MTA2泛素化在NEK9沉默的细胞中增加。与shNEK9+NC-OE组组相比,shNEK9+MTA2-OE组相对集落形成、EdU阳性细胞数和迁移和侵袭数均显著增加(P<0.05)。结论:NEK9在GC中明显上调,其敲低在体外抑制GC细胞的生长和转移。NEK9可能通过去泛素化途径稳定MTA2进而激活PI3K-AKT信号通路来对GC细胞产生促癌影响。

壮医经筋推拿对神经病理性疼痛大鼠去泛素化酶BRCC3介导NLRP3去泛素化修饰的影响及镇痛机制

目的 探讨壮医经筋推拿对神经病理性疼痛大鼠去泛素化酶BRCC3介导NOD样受体家族热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)去泛素化修饰的影响及其镇痛分子学机制。方法 将45只雌性SD大鼠随机分为5组,每组9只。模型组、假手术组、壮医经筋推拿组采用L5脊神经结扎的方法建立神经病理性疼痛模型。于术后第1天开始,假推拿组对大鼠双侧后肢进行轻轻抚摸,壮医经筋推拿组采用按摩推拿手法模拟仪刺激大鼠脊神经结扎节段相应体表部位及所结扎神经支配区域并进行推拿,连续干预14 d;其余3组不予干预,观察14 d。于术前及术后1 d、3 d、14 d测定各组大鼠机械性痛觉阈值和热痛觉阈值;术后14 d,采用qPCR技术检测脊髓背角中BRCC3和NLRP3 mRNA表达情况,采用ELISA法检测血清白细胞介素-1β(IL-1β)水平。结果 术后1 d、3 d,各手术组大鼠的机械性痛觉阈值和热痛觉阈值均明显低于正常组(P均<0.05);术后14 d,壮医经筋推拿组大鼠的机械性痛觉阈值和热痛觉阈值均明显高于模型组和假推拿组(P均<0.05)。术后14 d,模型组和假推拿组大鼠脊髓背角中BRCC3、NLRP3mRNA相对表达量及血清IL-1β水平均明显高于正常组(P均<0.05),壮医经筋推拿组大鼠脊髓背角中BRCC3、NLRP3mRNA相对表达量及血清IL-1β水平均明显低于模型组和假推拿组(P均<0.05)。结论 壮医经筋推拿可减轻神经病理性疼痛大鼠痛敏反应,其机制与下调脊髓背角中去泛素化酶BRCC3表达,以抑制NLRP3的去泛素化修饰,从而阻止NLRP3的活化,阻碍IL-1β成熟和分泌,阻断其介导的免疫炎症反应有关。

HFpDF患者血清lncRNATUG1、miR-34a与心室重构、心肌纤维化及Wnt/β-catenin信号通路的相关性

目的观察射血分数保留性心力衰竭(HFpEF)患者血清长链非编码核糖核酸牛磺酸上调基因1(lncRNA TUG1)、微小核糖核酸-34a(miR-34a)水平变化,并探讨lncRNA TUG1、miR-34a水平与心室重构、心肌纤维化及无翅型MMTV整合位点家族蛋白(Wnt)/β连环蛋白(β-catenin)信号通路的相关性。方法收集HFpEF患者139例作为HFpEF组,另选择同期健康体检者100例作为对照组。采用RT-PCR法检测血清lncRNA TUG1、miR-34a及外周血Wnt、β-catenin,ELISA法检测心肌纤维化相关指标血清Ⅰ型前胶原羧基端肽(PⅠCP)、Ⅲ型前胶原羧基端肽(PⅢCP)、透明质酸(HA),超声心动图检测心室重构指标左心房内径(LAD)、左心室舒张末期内径(LVEDD)、左心室心肌质量指数(LVMI)、二尖瓣口舒张早期最大血流速度E峰与舒张晚期最大血流速度A峰比值(E/A)、左心室射血分数(LVEF)。采用Pearson检验分析HFpEF患者血清lncRNA TUG1与miR-34a水平的相关性及血清lncRNA TUG1、miR-34a水平与心室重构、心肌纤维化及Wnt/β-catenin信号通路指标的相关性。结果HFpEF组血清lncRNA TUG1、miR-34a水平及外周血Wnt、β-catenin水平均高于对照组(P均<0.05)。HFpEF组LAD、LVEDD、LVMI、PⅠCP、PⅢCP、HA均高于对照组,E/A、LVEF均低于对照组(P均<0.05)。HFpEF患者血清lncRNA TUG1、miR-34a与LAD、LVEDD、LVMI、PⅠCP、PⅢCP、HA及外周血Wnt、β-catenin呈正相关,与E/A、LVEF呈负相关(P均<0.05)。结论HFpEF患者血清lncRNA TUG1、miR-34a水平升高,血清lncRNA TUG1、miR-34a水平与心室重构、心肌纤维化及Wnt/β-catenin信号通路的激活相关。

PVT1通过TGF-β1/SMAD通路促进子宫内膜基质细胞过度纤维化的研究

目的探讨长链非编码RNA(lncRNA)浆细胞瘤多样异位基因1(PVT1)在调控子宫内膜基质细胞纤维化中的病理生理作用及分子机理。方法通过实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测人子宫内膜基质细胞(HESCs)中PVT1、胶原蛋白Ⅰ、胶原蛋白Ⅲ、转化生长因子-β1(TGF-β1)、SMAD2及SMAD3的表达水平。结果PVT1过表达促进HESCs增殖(P<0.05),而PVT1沉默抑制HESCs增殖(P<0.05)。过表达PVT1在HESCs中上调胶原蛋白Ⅰ和胶原蛋白ⅢmRNA的表达(P<0.05),而PVT1被敲除时,胶原蛋白Ⅰ和胶原蛋白ⅢmRNA的表达水平被显著下调(P<0.05)。过表达PVT1在HESCs中可以进一步上调TGF-β1/SMAD信号相关基因(TGF-β1、SMAD2、SMAD3)的表达(P<0.05)。当PVT1被敲除时,TGF-β1/SMAD信号相关基因胶原蛋白Ⅰ和胶原蛋白ⅢmRNA的表达水平被显著下调(P<0.05)。PVT1可诱导HESCs上清液中TGF-β1的产生(P<0.05)。结论PVT1可通过TGF-β1/SMAD通路促进子宫内膜基质细胞过度纤维化而产生胶原蛋白。同时,PVT1可能是一个用于治疗子宫内膜粘连的新靶点。

泛素连接酶SMURF1催化ADAR1的多聚泛素化修饰

既往研究发现,SMAD特异性E3泛素蛋白连接酶1(SMAD specific E3 ubiquitin protein ligase 1,SMURF1)通过其E3泛素连接酶活性介导自噬进程,然而SMURF1的泛素化底物蛋白质仍有待进一步挖掘。本文利用免疫共沉淀(Co-IP)联合蛋白质谱分析捕获并鉴定THP-1细胞中SMURF1的相互作用蛋白质集合物,发现在THP-1细胞中SMURF1可与222种蛋白质物理性结合,RNA腺苷脱氨酶1(adenosine deaminase acting on RNA 1,ADAR1)具有较高的肽段结合分数。构建SMURF1过表达载体并转染到HEK-293T细胞中,Co-IP和Western印迹检测验证外源性SMURF1与内源性ADAR1存在相互作用。qRT-PCR和Western印迹检测结果显示,在HEK-293T细胞中过表达SMURF1后ADAR 1 mRNA水平差异无统计学意义、蛋白质水平明显降低(P<0.05)。用放线菌酮(CHX)分别处理正常和过表达SMURF1的HEK-293T细胞,Western印迹检测显示,过表达SMURF1后ADAR1的半衰期缩短(P<0.05)。进一步在HEK-293T细胞中共转染泛素(Ub)过表达载体和SMURF1过表达载体,通过Co-IP和Western印迹检测结果证实,过表达SMURF1后ADAR1的多聚泛素化水平显著增加(P<0.05)。在蛋白酶体抑制剂(MG132)作用后,Western印迹检测结果表明,蛋白酶体降解途径受抑制后SMURF1对ADAR1的负调控作用减弱(P<0.05)。本研究表明,SMURF1可以与ADAR1相互作用,催化ADAR1的多聚泛素化修饰并介导其蛋白酶体途径降解,为探索SMURF1通过影响ADAR1蛋白质稳定性而具备的多种生物学功能提供理论基础。

LUBAC介导RabGEF1的线性泛素化修饰

目的验证RabGEF1(Rab guanine nucleotide exchange factor 1)为线性泛素化修饰的新底物。方法在pEF6/MycHis C载体中克隆人RabGEF1基因。通过免疫共沉淀(Co-IP)实验验证RabGEF1和HOIP的相互作用。利用GST-pulldown实验探索RabGEFl与HOIP相互作用结构域。通过免疫荧光实验验证RabGEF1和HOIP的相互作用与亚细胞定位。应用体内泛素化实验检测RabGEF1的线性泛素化修饰。通过NTA-His泛素化实验进一步明确RabGEF1能够发生线性泛素化修饰。将RabGEF1的泛素化蛋白质样品进行质谱分析,根据质谱结果提示的RabGEF1泛素化位点构建赖氨酸位点突变质粒,进一步在体内泛素化实验中验证RabGEF1的线性泛素化修饰位点。结果RabGEF1与HOIP存在相互作用,且HOIP通过ZF-NEF结构域与RabGEF1发生直接相互作用。RabGEF1与HOIP共同定位于细胞质。LUBAC介导RabGEF1发生线性泛素化修饰依赖于LUBAC酶活性,RabGEF1泛素化修饰位点为K158。结论RabGEFl为线性泛素化修饰的新底物,且K158是其发生线性泛素化修饰的位点。

小鼠不同细胞间表观遗传修饰的变化对Pdx-1基因转录表达的影响

目的:通过比较小鼠不同细胞类型之间Pdx-1基因转录起始区的表观遗传修饰差异,探讨表观遗传修饰对Pdx-1基因转录表达的作用。方法:采用免疫共沉淀-实时定量PCR法检测小鼠胚胎干细胞(mES)、小鼠成纤维细胞株NIH3T3细胞和小鼠β细胞株NIT-1细胞Pdx-1和MLH1基因转录起始区DNA甲基化和组蛋白修饰(H3K4m3、H3K9m3和H3乙酰化)的状况。同时采用实时定量RT-PCR检测上述3种细胞各基因mRNA表达水平。分析基因的DNA甲基化水平、H3K4m3、H3K9m3和H3乙酰化修饰与基因表达之间的相互关系。结果:(1)以mES细胞为对照,NIT-1细胞的Pdx-1基因转录起始区呈低DNA甲基化和高H3K4m3修饰(P<0.05),NIH3T3细胞的Pdx-1基因的转录起始区的DNA甲基化、H3乙酰化、H3K4m3和H3K9m3修饰水平明显增高(P<0.05);(2)Pdx-1基因仅在NIT-1细胞表达,其表达与DNA甲基化存在等级负相关(r=-0.802,P<0.01),与H3K4m3修饰存在直线相关(r=0.997,P<0.01),与H3K9m3修饰存在等级负相关(r=-0.879,P<0.01);(3)管家基因MLH1的表达与所检测的表观遗传修饰无相关性。结论:DNA甲基化、H3K9m3与H3K4m3修饰能相互协调,共同调控Pdx-1基因的表达,对胚胎干细胞向β细胞分化具有重要意义。

胃癌细胞MKN-45和SGC-7901中MTA1的泛素化修饰及其对MTA1表达的影响

目的 :转移相关基因1(metastasis associated 1,MTA1)已知与肿瘤转移密切相关,且与胃癌恶性程度明显相关,并可以通过影响信号转导途径发挥其功能,本研究拟确定MTA1是否可以被泛素化途径所调控。方法:以蛋白酶体抑制剂MG-132处理胃癌细胞后,以IP/WB实验检测MTA1的表达水平,并将带Myc标签的MTA1质粒以及带HA标签的泛素(HA-Ub)质粒转入该细胞,检测Myc-MTA1的表达。结果:以蛋白酶体抑制剂MG-132处理胃癌细胞MKN-45、SGC-7901后,MTA1表达水平显著增加;免疫共沉淀实验显示泛素分子可以与MTA1直接结合,并且实验组较对照组相比泛素化程度明显增加;将HEK293细胞以si MTA1处理封闭MTA1的表达后,将Myc-MTA1质粒以及HA-Ub质粒转入该细胞,发现当后者存在时Myc-MTA1可被强烈泛素化。结论:在胃癌细胞中MTA1是可被泛素化途径修饰的蛋白。

宫颈癌组织FBN1基因甲基化状态与临床病理特征及预后的相关性研究

目的探究宫颈癌(cervical cancer,CC)组织原纤维蛋白-1(fibrillin-1,FBN1)基因甲基化状态与患者临床病理特征及预后的关系。方法选取2014年6月~2017年4月邯郸市第一医院诊治的98例CC患者为研究对象,收集经手术切除的CC组织、癌旁组织。甲基化特异性PCR法测定CC组织、癌旁组织FBN1基因甲基化状态;蛋白印迹法检测CC组织、癌旁组织FBN1蛋白表达水平;对CC患者进行为期5年的随访,记录患者生存情况;比较CC组织和癌旁组织FBN1基因甲基化发生率以及FBN1基因非甲基化组和FBN1基因甲基化组CC组织FBN1蛋白表达水平;分析CC组织FBN1基因甲基化状态与患者临床病理特征的关系、FBN1基因甲基化状态与患者预后的关系以及CC患者预后的影响因素。结果CC组织FBN1基因甲基化发生率(60.20%)高于癌旁组织(12.24%),差异有统计学意义(χ^(2)=48.785,P<0.05);FBN1基因甲基化组FBN1蛋白表达水平(0.61±0.12)低于FBN1基因非甲基化组(1.59±0.32),差异有统计学意义(t=21.401,P<0.05)。CC组织FBN1基因甲基化状态与患者TNM分期、高危型人乳头瘤病毒DNA(high risk-human papillomavirus DNA,HR-HPV DNA)、淋巴结转移相关(χ^(2)=7.578,8.140,7.814,均P<0.05);FBN1基因甲基化组CC患者5年累积生存率为38.98%,低于FBN1基因非甲基化组(76.92%),差异有统计学意义(χ^(2)=13.464,P<0.05)。HR-HPV DNA阳性[OR(95%CI):2.534(1.577~4.072)],有淋巴结转移[OR(95%CI):2.426(1.546~3.808)],TNM分期Ⅲ~Ⅳ期[OR(95%CI):2.702(1.633~4.471)]和FBN1基因甲基化[OR(95%CI):2.394(1.531~3.743)]是影响CC患者预后的独立危险因素(P<0.05)。结论CC患者癌组织中FBN1基因甲基化水平较高,其与TNM分期、HR-HPV DNA和淋巴结转移等临床病理特征及预后相关,为临床诊治CC和评估CC患者预后提供新方向。

人胃癌细胞Caveolin-1基因的表达与DNA甲基化修饰之间的关系研究

[目的]观察胃癌细胞系中小窝蛋白-1(Caveolin-1,Cav-1)基因不同亚型的表达水平,探讨影响其基因转录调控的甲基化修饰途径。[方法]选择Cav-1基因表达水平不同的胃癌细胞系,应用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time quantitative polymerase chain reaction,Real-time qPCR)检测不同胃癌细胞系中Cav-1基因的两个亚型α和β的mRNA水平,之后利用磷酸胞苷酰(基)鸟苷(cytidylyl phosphate guanosine,Cp G)岛在线预测软件对其启动子区和第一外显子区CpG岛分布情况进行分析,最后应用甲基化qPCR对其甲基化水平进行检测。[结果]Real-time q PCR结果显示,人胃癌细胞MGC-803中Cav-1以及Cav-1α的表达分别是人正常胃黏膜上皮细胞GES1的(1.782±0.489)倍和(2.604±0.945)倍,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01);人胃癌细胞AGS中的Cav-1以及Cav-1α的表达则仅是GES1细胞的(0.017±0.002)倍和(0.0005±0.00003)倍,差异均有统计学意义(P<0.001,P<0.001)。相对于GES1细胞,MGC-803细胞和AGS细胞中Cav-1β的mRNA表达差异无统计学意义(P>0.05)。利用CpG岛在线预测软件分析结果表明,人Cav-1α基因的启动子区存在一个174bp大小的CpG岛,该岛位于相对于转录起始位点(transcription start stecte,TSS)+1的-250~-77区域内,包含了17个CG位点。甲基化qPCR检测发现,Cav-1α基因启动子区-158~-77区域处于去甲基化状态,则Cav-1α的m RNA表达水平较高,相反,该区域处于高度甲基化状态,则其mRNA表达较低。[结论]人胃癌细胞中Cav-1的表达主要与其α亚型的表达相关,与β亚型无关;并且其启动子区CpG岛内-158~-77区域的甲基化修饰程度与其m RNA转录调控水平密切相关。

微小RNA-214靶向调控PTEN对成骨细胞MC3T3-E1增殖、分化、矿化的影响及机制研究

目的:探讨微小RNA-214(miR-214)靶向调控第10号染色体丢失性磷酸酶及张力蛋白同源基因(PTEN)对成骨细胞MC3T3-E1增殖、分化、矿化的影响及机制。方法:将成骨细胞MC3T3-E1分为miR-124 mimic组(转染miR-124 mimic)、miR-124 NC组(转染miR-124 NC)、pcDNA3.1-PTEN组(转染pcDNA3.1-PTEN)、miR-124 mimic+pcDNA3.1-PTEN组(转染miR-124 mimic+pcDNA3.1-PTEN)。采用在线生信预测miR-124和PTEN靶向结合位点,通过双荧光素酶报告基因进行验证。采用实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-qPCR)检测细胞miR-124和PTEN mRNA表达。采用CCK-8法检测细胞增殖。采用碱性磷酸酶活性测定检测细胞分化能力。采用茜素红染色和骨钙素水平测定检测细胞的矿化。采用Werstern blot检测PTEN、Ⅰ型胶原蛋白(ColⅠ)、骨桥蛋白(OPN)、磷酸化磷脂酰肌醇3-激酶(p-PI3K)、磷酸化蛋白激酶B(p-AKT)水平。结果:与miR-124 NC组比较,miR-124 mimic组野生型PTEN的荧光素酶活性降低(均P<0.05)。与miR-124 NC组比较,miR-124 mimic组miR-124及p-PI3K、p-AKT蛋白表达升高,PTEN mRNA和蛋白、细胞增殖率、碱性磷酸酶活性、ColⅠ和OPN蛋白、细胞矿化率和骨钙素水平降低,而pcDNA3.1-PTEN组则相反(均P<0.05)。与miR-124 mimic组比较,miR-124 mimic+pcDNA3.1-PTEN组p-PI3K、p-AKT蛋白表达降低,PTEN mRNA和蛋白、细胞增殖率、碱性磷酸酶活性、ColⅠ和OPN蛋白、细胞矿化率和骨钙素水平升高(均P<0.05)。结论:miR-214通过靶向下调PTEN蛋白表达激活PI3K/AKT信号通路,从而调控成骨细胞MC3T3-E1增殖、分化和矿化。

HIF-1α的泛素化和SUMO化修饰

低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)是异二聚体的转录因子,由氧敏感的α亚基和在细胞内稳定表达的β亚基组成,在细胞低氧应答反应中起核心作用,能调节100多种涉及低氧应激下细胞适应和存活的靶基因.泛素是一种由76个氨基酸残基组成的保守性多肽,广泛存在真核生物中.SUMO是泛素样蛋白家族成员,分子量约为12 kD的小蛋白,从拟南芥到人类普遍存在.泛素和SUMO可共价结合许多靶底物蛋白,对其进行翻译后修饰,该过程分别称为泛素化与SUMO化.近来研究显示,HIF-1α的翻译后修饰如泛素化、SUMO化可调节其的稳定性,从而改变HIF-1α的转录激活活性.本文主要就HIF-1α泛素化及SUMO化修饰等问题作一综述.

α-突触核蛋白的异常修饰及在帕金森病中的作用机制

背景:因α-突触核蛋白异常聚集而形成的路易体是帕金森病特征性病理变化。近年多项研究揭示α-突触核蛋白聚集体的形成与其翻译后修饰关系密切。α-突触核蛋白的磷酸化、硝基化、乙酰化、泛素化等修饰在帕金森病的发病和进展中的作用得到广泛关注。目的:通过文献综述的方法阐述关于α-突触核蛋白修饰类型、修饰位点对帕金森病的特征性病理形成和进展的影响。方法:由第一作者系统检索中国知网和PubMed数据库,以“α-突触核蛋白,帕金森病,磷酸化,乙酰化,泛素化,硝基化”为中文检索词,以“α-Synuclein,Parkinson’s disease,phosphorylation,acetylation,ubiquitination,nitration”为英文检索词,收集整理近年来与α-突触核蛋白异常修饰相关的文献,最终纳入61篇文献进行综述分析。结果与结论:①α-突触核蛋白异常修饰与其蛋白结构和其带有正负电荷密切相关,其氨基端带有正电荷,易发生泛素化和乙酰化修饰;其中心疏水区域因其疏水特性易形成β片层结构,其羧基端带有负电荷,是主要磷酸化修饰区域。②磷酸化修饰位点可促进磷酸化修饰并与α-突触核蛋白的聚集密切相关,而蛋白激酶可靶向激活翻译修饰,可能有助于促进或抑制聚集体形成。③α-突触核蛋白的降解途径主要发挥清除病理性蛋白的作用,各种激酶催化促使蛋白泛素化修饰后,使其功能受损,导致蛋白异常堆积,从而加重神经退变。④α-突触核蛋白的氨基端经过乙酰化修饰后,可提升蛋白对细胞膜的穿梭能力,减缓蛋白聚集,可能为神经细胞保护靶点,但是在突变型蛋白发生乙酰化修饰后反而产生相反作用。⑤α-突触核蛋白的硝基化修饰主要与氧化应激相关,在活性氧的作用下,硝基化修饰的蛋白聚集倾向增强。⑥由于α-突触核蛋白不同翻译后修饰产生的影响各异,因此阐明其翻译后修饰的主要机制,抑制促使蛋白聚集的翻译后修饰,可能为帕金森病早期诊断和治疗提供新靶点参考。

LncRNA FEZF1-AS1通过调控EZH2对肺间质细胞增殖、迁移及侵袭的作用

目的研究长链非编码RNA FEZ家族锌指1-反义RNA 1(lncRNA FEZF1-AS1)调控zeste同源物增强子2(EZH2)对肺间质细胞增殖、迁移、侵袭能力及上皮细胞-间质转化(EMT)的影响及其作用机制。方法将人肺腺癌细胞系A549分为对照组(control)和模型组[model,用转化生长因子β1(TGF-β1)20 ng/mL作用48 h,诱导成为肺间质细胞]。用Western blot检测细胞中E-钙黏蛋白(E-cadherin)、N-钙黏蛋白(N-cadherin)及波形蛋白(vimentin)的蛋白表达。RT-qPCR检测细胞中lncRNA FEZF1-AS1和EZH2基因表达。转染组细胞分为转染si NC组、si lncRNA FEZF1-AS1+OE vector组和si lncRNA FEZF1-AS1+OE EZH2组。CCK-8法检测细胞增殖、细胞划痕检测细胞迁移、Transwell小室法检测细胞侵袭;用Western blot检测细胞中E-cadherin、N-cadherin、vimentin及EZH2的蛋白表达,用RNA免疫沉淀(RIP)测定FEZF1-AS1与EZH2的直接结合作用。结果与对照组比较,模型组E-cadherin的蛋白表达水平减少(P<0.05);N-cadherin及vimentin的蛋白表达水平升高(P<0.05);与对照组比较,模型组lncRNA FEZF1-AS1与EZH2基因的表达水平明显升高(P<0.05);与si NC组相比,si lncRNA FEZF1-AS1+OE vector组细胞增殖、迁移、侵袭能力降低,E-cadherin蛋白表达升高,N-cadherin、vimentin、EZH2蛋白表达降低(P<0.05);与si lncRNA FEZF1-AS1+OE vector组比较,si lncRNA FEZF1-AS1+OE EZHZ组细胞增殖、侵袭、迁移能力升高,E-cadherin蛋白表达降低,N-cadherin、vimentin、EZH2蛋白表达升高(P<0.05);RIP实验进一步证实了lncRNA FEZF1-AS1与EZH2具有结合作用。结论LncRNA FEZF1-AS1通过调控EZH2促进肺间质细胞增殖、侵袭、转移和EMT过程。

蛋白质棕榈酰化修饰调控蛋白质功能的研究进展

蛋白质是生命的物质基础,也是基因功能的执行者。蛋白质需要经过基因转录、转录后加工、翻译、翻译后加工及转运等多个复杂过程后才具有生理功能。蛋白质翻译后加工修饰形式包括磷酸化、糖基化、甲基化、羟基化、泛素化及脂质化等[1],其中脂质化修饰是一种重要的翻译后加工修饰形式。

5-Aza-dC和TSA对胃癌细胞系p16和hMLH-1基因甲基化水平及表达的影响

目的:探讨5-Aza-dC及TSA对胃癌细胞系中抑癌基因p16和hMLH-1基因甲基化水平和基因表达的影响.方法:5-Aza-dC及TSA处理体外培养的MKN-45细胞和MGC-803细胞,应用逆转录PCR(RT-PCR)法及甲基化特异性PCR(MSP)法分别检测两株细胞药物干预前后抑癌基因p16和hMLH-1的表达及甲基化情况.结果:MKN-45和MGC-803细胞系经TSA,5-Aza-dC及联合作用后使原来不表达或有弱表达的抑癌基因p16和hMLH-1重新表达或表达增强.胃癌细胞系MKN-45和MGC-803均显示p16、hMLH-1基因启动子区存在高甲基化,其中p16基因在两种胃癌细胞系中均表现为甲基化,hMLH-1基因在胃癌细胞系MGC-803中表现为甲基化而在胃癌细胞系MKN-45中表现为半甲基化.在5-Aza-dC及TSA的作用下,MKN-45和MGC-803细胞系中p16及hMLH-1基因的甲基化状态得到逆转.结论:胃癌细胞系中抑癌基因p16和hMLH-1基因启动子甲基化可能是导致其基因失活的主要原因,5-Aza-dC单独作用和5-Aza-dC及TSA联合应用效果相似,均能显著增强甲基化的肿瘤抑制基因的重新表达.