三肽基肽酶TPP1调控人红系发育的作用研究
发布时间：2021-07-05 10:10
研究目的:红细胞是人体含量最丰富的细胞,在运输氧和二氧化碳方面发挥着重要功能。红细胞发育是一个复杂的多阶段过程,分为早期红系发育、红系终末分化和网织红细胞成熟三个阶段。在红细胞发育分化过程中,发生了一系列变化,包括细胞体积减小、染色质凝缩、膜结构重排、细胞器消失和脱核等。溶酶体是由单层膜围绕内含多种酸性水解酶的细胞器,在消除无用的生物大分子和衰老的细胞器等方面发挥着重要的作用,并且还参与分泌、质膜修复、信号传递、细胞稳态、能量代谢等生物过程。溶酶体中含有60多种水解酶,三肽基肽酶1（Tripeptidyl Peptidase 1,TPP1）,是其中的一种丝氨酸羧基溶酶体蛋白酶。TPP1是迄今为止在哺乳动物细胞的溶酶体中鉴定出的唯一具有三肽基肽酶活性的水解酶。本课题通过对红系发育进程中的动态转录谱进行比对分析,发现在红系终末分化阶段TPP1的表达急剧升高,推测TPP1在红系发育终末阶段起到重要作用。为深入探索TPP1在红系发育过程中的作用,我们利用基于sh RNA的策略在脐带血来源的CD34+细胞中敲低TPP1的表达,诱导定向红系发育分化,检测发育进程中细胞增殖、细...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
红细胞的发育成熟过程[15]
1引言4会快速迁移至受损部位，修复受损部位[44,45]。3：溶酶体介导的信号传导溶酶体在营养感应和参与细胞代谢和生长的信号通路中起重要作用。mTORC1激酶复合物是细胞和机体生长的主控制器[46]，其在溶酶体表面发挥活性[47]，生长因子、激素、氨基酸、葡萄糖、氧和应激是主要的mTORC1的激活剂，它也会反过来调节蛋白质、mRNAs、脂质生物合成和ATP的产生[46,48]。有研究发现溶酶体中氨基酸的水平控制着溶酶体表面的mTORC1定位，氨基酸在溶酶体中积累使mTORC1结合并被激活[49]。还有研究发现，溶酶体中的一种ATP敏感性Na+渗透通路lysoNaATP，定位于溶酶体膜，也会与mTORC1相互作用参与营养感应，在饥饿过程中，mTORC1从溶酶体表面释放出来，然后LysoNaATP开放。因此，lysoNaATP通过响应ATP水平和控制溶酶体膜电位来调节溶酶体pH稳定性和氨基酸稳态[50]。溶酶体功能失调会导致人类多种疾病的发生，也与细胞衰老过程有关。溶酶体基因的突变会导致相应的蛋白质功能发生异常，影响代谢产物的转运，导致未降解底物和部分降解的大分子物质在溶酶体中逐渐积累，溶酶体中物质的积累会导致次级级联效应，最终导致不可逆的细胞损伤、细胞死亡及细胞器的功能失调[51]。在红系发育终末阶段细胞质中的大量大分子物质，甚至所有的细胞器都会被转移到溶酶体中得以降解[52]，因此溶酶体在红系发育过程中，尤其是红系发育终末阶段发挥着重要作用。图1.2溶酶体的主要功能[16]
1引言6图1.3细胞凋亡外源性途径和内源性途径[55]1.4溶酶体与细胞凋亡目前越来越多研究表明溶酶体在凋亡过程中起着重要作用。研究发现多种刺激直接或间接地靶向溶酶体膜，从而诱导溶酶体膜渗透和酸性蛋白酶如半胱氨酸或天冬氨酸组织蛋白酶释放到细胞质中，一旦进入细胞溶质，这些溶酶体酶可以有助于凋亡过程的执行。然而，溶酶体或组织蛋白酶参与细胞死亡的确切机制仍在研究中[61]。1.4.1LMP与细胞凋亡溶酶体膜的完整性对细胞是至关重要的，一旦被溶酶体膜通透（LMP）的方式破坏，溶酶体内容物就会发生泄漏，使细胞以caspase依赖性或非依赖性的方式死亡。一些导致细胞凋亡的刺激因素或者小分子会导致溶酶体通透。会在正常条件下，过氧化氢主要来源于线粒体，但氧化应激条件下，大量过氧化氢会扩散到溶酶体中并导致溶酶体膜过氧化反应和LMP[62]，低浓度的过氧化氢就能够通过LMP诱导细胞凋亡[63]。据报道，鞘氨醇会参与LMP，但在肝细胞中，鞘氨醇诱导的LMP依赖于溶酶体组织蛋白酶B[64]。一些蛋白质也会参与LMP导致的细胞凋亡。蛋白酶，如caspase、组织蛋白酶和钙蛋白酶会参与LMP。在小鼠胚胎成纤维细胞中，caspase8通过激活caspase9诱导LMP[65]。相关研究证实，钙蛋白酶1可以通过切割LAMP2来触发LMP，
本文编号：3265876
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
红细胞的发育成熟过程[15]
1引言4会快速迁移至受损部位，修复受损部位[44,45]。3：溶酶体介导的信号传导溶酶体在营养感应和参与细胞代谢和生长的信号通路中起重要作用。mTORC1激酶复合物是细胞和机体生长的主控制器[46]，其在溶酶体表面发挥活性[47]，生长因子、激素、氨基酸、葡萄糖、氧和应激是主要的mTORC1的激活剂，它也会反过来调节蛋白质、mRNAs、脂质生物合成和ATP的产生[46,48]。有研究发现溶酶体中氨基酸的水平控制着溶酶体表面的mTORC1定位，氨基酸在溶酶体中积累使mTORC1结合并被激活[49]。还有研究发现，溶酶体中的一种ATP敏感性Na+渗透通路lysoNaATP，定位于溶酶体膜，也会与mTORC1相互作用参与营养感应，在饥饿过程中，mTORC1从溶酶体表面释放出来，然后LysoNaATP开放。因此，lysoNaATP通过响应ATP水平和控制溶酶体膜电位来调节溶酶体pH稳定性和氨基酸稳态[50]。溶酶体功能失调会导致人类多种疾病的发生，也与细胞衰老过程有关。溶酶体基因的突变会导致相应的蛋白质功能发生异常，影响代谢产物的转运，导致未降解底物和部分降解的大分子物质在溶酶体中逐渐积累，溶酶体中物质的积累会导致次级级联效应，最终导致不可逆的细胞损伤、细胞死亡及细胞器的功能失调[51]。在红系发育终末阶段细胞质中的大量大分子物质，甚至所有的细胞器都会被转移到溶酶体中得以降解[52]，因此溶酶体在红系发育过程中，尤其是红系发育终末阶段发挥着重要作用。图1.2溶酶体的主要功能[16]
1引言6图1.3细胞凋亡外源性途径和内源性途径[55]1.4溶酶体与细胞凋亡目前越来越多研究表明溶酶体在凋亡过程中起着重要作用。研究发现多种刺激直接或间接地靶向溶酶体膜，从而诱导溶酶体膜渗透和酸性蛋白酶如半胱氨酸或天冬氨酸组织蛋白酶释放到细胞质中，一旦进入细胞溶质，这些溶酶体酶可以有助于凋亡过程的执行。然而，溶酶体或组织蛋白酶参与细胞死亡的确切机制仍在研究中[61]。1.4.1LMP与细胞凋亡溶酶体膜的完整性对细胞是至关重要的，一旦被溶酶体膜通透（LMP）的方式破坏，溶酶体内容物就会发生泄漏，使细胞以caspase依赖性或非依赖性的方式死亡。一些导致细胞凋亡的刺激因素或者小分子会导致溶酶体通透。会在正常条件下，过氧化氢主要来源于线粒体，但氧化应激条件下，大量过氧化氢会扩散到溶酶体中并导致溶酶体膜过氧化反应和LMP[62]，低浓度的过氧化氢就能够通过LMP诱导细胞凋亡[63]。据报道，鞘氨醇会参与LMP，但在肝细胞中，鞘氨醇诱导的LMP依赖于溶酶体组织蛋白酶B[64]。一些蛋白质也会参与LMP导致的细胞凋亡。蛋白酶，如caspase、组织蛋白酶和钙蛋白酶会参与LMP。在小鼠胚胎成纤维细胞中，caspase8通过激活caspase9诱导LMP[65]。相关研究证实，钙蛋白酶1可以通过切割LAMP2来触发LMP，
本文编号：3265876
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