PRDX3和UNG1在氧化应激中相互作用的机制研究

发布时间：2018-10-16 15:17

【摘要】：PRDX3(Thioredoxin-dependent peroxide reductase)作为存在于线粒体的过氧化物还原酶,能够调节胞内的氧化还原状态。线粒体DNA相比细胞核DNA,由于其靠近电子传递链,更容易受到氧化损伤。UNG1(Isoform 1 of Uracil-DNA glycosylase)也是一个主要存在于线粒体中的碱基修复酶,主要负责启动碱基切除修复,修复线粒体DNA中由于氧化或突变生成的尿嘧啶。实验室前期研究中发现UNG1过表达在A549细胞中(UNG1(+))相比空载细胞(UNG1(-))更能抵抗氧化应激。此外本研究中发现在氧化应激过程中,PRDX3主要结合UNG1,并且UNG1和PRDX3可以相互免疫沉淀下来。本研究也进一步证明,在有过氧化氢条件下,含有尿嘧啶的oligo DNA能够特异性结合PRDX3和UNG1,这表明PRDX3可能通过与UNG1相互作用,来清除ROS,从而保护线粒体DNA完整性。我们推测,UNG1能够招募PRDX3行使保护UNG1不受氧化损伤的功能。另外,ROS能够诱导A549wt细胞和UNG1(+)中UNG1的降解,而UNG1的m RNA水平却有增加。ROS介导的UNG1的降解,不依赖于泛素蛋白酶体途径,而是主要由线粒体里特有的蛋白酶LonP1介导。有报道称PRDX3在肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)中过表达。但PRDX3如何参与肝细胞癌的发生发展过程并没有很好的阐述。在本研究在HepG2细胞中建立了PRDX3稳定表达和沉默的细胞系。结果表明,沉默PRDX3后,HepG2细胞的生长速率降低,线粒体DNA氧化增加。我们通过定量蛋白质组分析了PRDX3敲低和对照组细胞系,鉴定475个差异表达的蛋白。这些蛋白参与了抗氧化活性、血管生成、细胞粘附、细胞生长、ATP合成、核酸结合、氧化还原和分子伴侣等功能。敲低PRDX3的表达,导致ATP合成酶的下调,进一步导致细胞内ATP水平的下降,从而影响了细胞的生长速度。此外,沉默PRDX3后下调了基质金属蛋白酶抑制剂1(Tissue inhibitors of metalloproteinase 1,TIMP1)的表达,而增加胞外基质(Extracellular matrix,ECM)的降解,促进肿瘤细胞的侵袭。综上所述,本研究结果首次证明ROS通过Lonp1介导UNG1降解,并揭示UNG1的一种新功能,即能够招募PRDX3到线粒体DNA上,保护与UNG1结合的线粒体DNA免受ROS的损伤,提高细胞抗氧化应激的能力。而沉默PRDX3能抑制肿瘤细胞的生长,增加肿瘤细胞的迁移能力。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q75

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本文编号：2274758