论文摘要
线粒体是细胞内一个重要的细胞器,提供了细胞所需要的能量来源,同时也是氧化磷酸化和ATP合成的重要场所。线粒体基因大多数由细胞核编码,仅有少量的由自身编码。核编码的线粒体蛋白在胞质内完成翻译,形成前体蛋白质（1）。通过一定的运输系统运送到线粒体的各个部位,从而维持线粒体的基本功能。所以,由细胞质向线粒体运输线粒体前体蛋白的运输系统对与其正常功能的发挥极为关键。TIM23复合物是线粒体内膜上的负责蛋白质向线粒体基质运输的关键性的蛋白分子机器。TIM23复合物主要由两部分组成,膜通道部分与分子马达部分。其中Tim44是分子马达部分中一个关键的膜周边蛋白蛋白。它是分子马达部分与膜通道部分连接的关键支架（2）。哺乳动物的Tim44因为在糖尿病小鼠肾中上调表达而被发现(功。动物实验表明,通过基因给药,将Tim44在单侧肾切除的链脲菌素诱发的糖尿病小鼠中过表达,发现该基因能够减轻尿蛋白和肾细胞的过度生长,抑制了超氧化物的产生。在细胞中过表达Tim44能逆转一系列代谢和细胞的异常,如ATP含量的增加,超氧化物的过度产生,膜电位的改变和由高糖引发的细胞过度增殖和凋亡（4）。已有的文献表明,Tim44可以作为一个潜在的糖尿病及其并发症的治疗靶点。我们通过分子克隆的方法得到了一个基因C2orf47。结构域预测分析发现,该基因含有一个Tim44-like结构域结构。C2orf47的mRNA长1525bp,其中编码区长876bp。通过与已有的该蛋白的同源蛋白的序列比对与分子进化分析发现,该蛋白在脊椎动物中较为保守,其中C端尤为保守。通过一系列实验,我们首次鉴定了该基因的组织表达谱,发现该基因在各种组织中广泛表达。其中在肝脏,骨骼肌,肾脏,胰腺,脾脏,前列腺,睾丸,卵巢,小肠,直肠等组织表达较高,在脑,胎盘,肺,外周血中,表达相对较低。亚细胞定位分析显示,与Tim44相同该基因也定位在线粒体内。通过real time PCR技术,我们检验了该基因在各种常见细胞系中的表达情况。结果显示,该基因在Hep3B, HepG2, SK-Hepl, MHCC97H, PLC,293T中表达量较高。Hela, QGY,7721, MHCC97L中表达相对较低。这为后期实验选定细胞系奠定了基础。另外,我们合成了三个该基因的siRNA小片段,通过一系列实验验证,我们鉴定出两个片段较为有效,1号和3号片段。通过这两个片段敲减掉该基因后,SK细胞的增殖速度明显加快。在293T中过表达该基因能够使细胞的生长速度减慢。这表明该基因具有抑制细胞生长的功能。当我们无糖无血清饥饿敲减掉该基因的SK细胞时,我们发现由饥饿引发的细胞凋亡数明显减少,可见该基因在无糖无血清饥饿条件下是细胞凋亡所必须的。综上所述,我们初步鉴定了一个新的线粒体编码蛋白基因。该基因为研究线粒体相关的蛋白质运输系统及其与疾病的关系提供了一个新的视角。
论文目录
相关论文文献
- [1].人线粒体蛋白编码基因C2ORF47在细胞增殖与凋亡中的作用初探[J]. 复旦学报(自然科学版) 2013(04)