REGγ-底物相互作用及其调控的初探

REGγ-底物相互作用及其调控的初探

论文摘要

蛋白降解系统的主要功能是清除生命有机体内错误折叠蛋白、损伤蛋白以及生物合成突变蛋白等,保证机体代谢的正常运行。REGγ作为重要的蛋白酶体激活因子,能结合并激活20S蛋白酶体,促进一些重要的调控蛋白依赖于蛋白酶体系统降解。相关研究证明REGγ底物SRC-3 p21、p19、p16、smurf1/2,都可以在REGγ的介导下不需要泛素及ATP的参与被20S蛋白酶体系统降解。另有文献报道,20S蛋白酶体能够降解氧化损伤蛋白,但降解机制还不清楚。氧化应激的产生往往是生物体内氧化与抗氧化作用失衡,且更倾向于氧化作用而引起的氧化损伤。氧化蛋白随着氧化应激的刺激而增加,甚至威胁到细胞的存活,因此在细胞体内的20S蛋白酶体降解系统选择性地识别并降解温和的氧化损伤蛋白,将其毒性降到最低,而26S蛋白酶体降解系统对氧化应激有敏感性,不能有效的清除氧化蛋白。同时,p21在温和氧化应激的刺激下,能被20S蛋白酶体降解,降解机制有待深入研究。而本研究主要是通过氧化应激(H202或苯肼)刺激细胞,探索REGγ与其靶蛋白p21在外界环境刺激下(氧化应激)的相互作用。初步证明,在REGγ介导下细胞内氧化-p21的降解速率加快,但REGγ是如何调控氧化-p21的降解机制还有待于进一步探索。另外,已知正常的成人红细胞中血红蛋白主要有三种:HbA (α 2β 2)超过总体的95%,HbF (α 2γ 2)不到1%,HbA2 (α 2δ2)大约占1.5-3.5%。血红蛋白是生物体内运载氧的重要蛋白,它的降解更是受到广泛关注。有文献记载,20S蛋白酶体能降解血红蛋白,并且在氧化应激的状态下血红蛋白不需要ATP及泛素同样能被降解。本研究中主要是探索血红蛋白亚基δ(HBD)的降解机制,利用质谱技术筛选REGγ靶蛋白时,发现HBD可能与REGγ存在相互作用;因此,我们就构建HBD载体,通过实验证明在HeLa细胞中REGγ能降解HBD,并且在REGγ敲除小鼠的组织中,发现血红蛋白表达水平要明显高于REGγ野生型小鼠,进一步说明REGγ能调控血红蛋白的表达。由于血红蛋白的特异性,对其调控机制还不清楚,但是对于红细胞中血红蛋白异常而引发的疾病研究提供了一定的科学基础。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 文献综述
  • 第一节 REGγ与蛋白酶体降解系统
  • 1.1.1 REGγ的发现及进展
  • 1.1.2 REGγ的生物学特性
  • 1.1.3 REGγ功能及其底物蛋白
  • 1.1.4 REGγ与人类疾病的关系
  • 1.1.5 蛋白酶体降解系统
  • 第二节 氧化应激信号通路与p21蛋白降解
  • 1.2.1 氧化应激与氧化蛋白
  • 1.2.2 氧化蛋白的降解
  • 1.2.3 氧化应激(ROS)信号通路
  • 1.2.4 细胞周期抑制因子p21蛋白及其降解
  • 1.2.5 ROS与蛋白p21的降解
  • 第三节 血红蛋白调控及其信号通路
  • 1.3.1 红细胞
  • 1.3.2 血红蛋白
  • 1.3.3 血红蛋白的个体发育
  • 1.3.4 血红蛋白的降解
  • 1.3.5 血红蛋白的调控
  • 1.3.6 血红蛋白与疾病
  • 第四节 本研究的目的与意义
  • 第二章 实验材料与方法
  • 第一节 实验材料
  • 2.1.1 主要实验细胞
  • 2.1.2 培养细胞主要试剂
  • 2.1.3 其他主要试剂
  • 2.1.4 主要实验设备及仪器
  • 第二节 实验方法
  • 2.2.1 氧化应激细胞系
  • 2.2.2 蛋白质免疫印迹(Western Blot)
  • 2.2.3 构建亚克隆(pSG5-HBD质粒)
  • 2.2.4 免疫荧光染色实验(Immunofluorescence)
  • 2.2.5 免疫组织化学实验(Immunohistochemistry)
  • 第三章 实验结果与分析
  • 第一节 REGγ在氧化应激条件下对p21的调控
  • 3.1.1 不同氧化剂刺激下细胞内p21的变化
  • 3.1.2 细胞内氧化-p21的降解可能与REGγ有关
  • 3.1.3 细胞内氧化-p21的下降是依赖于REGγ的蛋白酶体降解系统
  • 第二节 REGγ对血红蛋白的调控
  • 3.2.1 细胞内REGγ与血红蛋白亚基δ(HBD)的相互作用
  • 3.2.2 氧化应激细胞内REGγ与HBD的影响
  • 3.2.3 小鼠组织中REGγ对血红蛋白的影响
  • 第四章 结论与展望
  • 附录
  • 1. 主要实验试剂的配制
  • 2. 硕士期间发表的文章
  • 参考文献
  • 后记
  • 相关论文文献

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