Chk1防止DNA损伤的S期肿瘤细胞进行异常的有丝分裂

为探讨在p53失活的肿瘤细胞中DNA甲基化试剂引发的DNA损伤对于细胞周期的影响,我们将同步化在G1,S和G2/M期的HeLa细胞分别进行甲磺酸甲酯(MMS)处理.MMS的处理结果表明,各个时相的细胞周期进程均发生延迟或阻滞,其中S期细胞对药物最为敏感.进一步的分子机理研究表明,3个时相中ATM-Chk2和p38 MAPK通路均被激活,但是Chk1仅在S期中被活化,提示Chk1特异地参与了S期的DNA损伤检查点(DNA damage checkpoint)或者DNA复制检查点(DNA replication checkpoint)的作用.为了进一步确定Chk1在S期的检查点功能,用专一的小分子抑制剂抑制Chk1的磷酸化,发现被MMS处理的S期细胞能在未完成复制的情况下进行异常的有丝分裂,提示Chk1主要是在HeLa细胞S期的DNA损伤检查点而不是DNA复制检查点发挥其作用.另外,本研究还检查了参与G2/M期进程的cyclin B1的表达变化情况.在MMS处理的S期细胞中,cyclin B1表达量不能上调;而在加入Chk1抑制剂处理后,cyclin B1则有所增加.这一结果进一步支持DNA损伤S期细胞在Chk1失活时进入异常有丝分裂的推论.研究结果表明,Chk1是MMS诱发的HeLa细胞S期DNA损伤检查点的专一性的重要蛋白激酶;当MMS引发DNA损伤后,上游蛋白激酶对Chk1进行磷酸化,从而激活了S期的DNA损伤检查点,阻止细胞进入G2/M期.由于这一过程不依赖于p53的活性,因此Chk1有可能作为p53失活的肿瘤细胞的药物靶标.