Nrf2/PGC1α途径整合抗氧化与蛋白酶体活性调控卵巢癌顺铂敏感性机制的研究
发布时间：2021-01-06 05:06
卵巢癌是死亡率最高的妇科恶性肿瘤,近年来药物抵抗成为治疗卵巢癌的一个主要挑战。肿瘤细胞的化疗耐药与多种因素相关,包括:DNA损伤修复,化疗药物诱导的凋亡逃逸,ROS介导的氧化还原状态以及蛋白降解等。目前认为,探讨不同信号间的交互调控能更深入的阐明肿瘤耐药机制。蛋白酶体活性在肿瘤发生及化疗耐药中发挥了重要作用,且多种癌症中蛋白酶体水平异常升高。蛋白酶体能够清除氧化应激过程中受损蛋白以减轻氧化应激损伤,而抗氧化能力的增强能够促进20S及19S蛋白酶体亚基的表达。提示,蛋白酶体活性与氧化还原功能间存在着相互调控作用,探究两者间关系将更加有助于解决卵巢癌化疗耐药问题。泛素-蛋白酶体系统（UPS）通过调节参与信号转导和细胞周期途径的蛋白来维持细胞稳态。抑制蛋白酶体功能能够引起促凋亡蛋白的积累,诱导肿瘤细胞凋亡。然而,近来临床研究发现,并非所有肿瘤都对蛋白酶体抑制剂敏感。蛋白酶体抑制剂抵抗的肿瘤患者其抗氧化基因的表达水平普遍较高。其中,核因子E2相关因子2（Nrf2,基因名NEF212）介导的抗氧化应激途径作为抵抗机制在蛋白酶体抑制剂耐药表型中被发现。Nrf2能够调控蛋白酶体成熟蛋白（POMP）的...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
顺铂的作用方式[21]
受损蛋白在被泛素修饰后即被蛋白酶体识别。26S蛋白酶体是真核生物中主要的蛋白酶,在胞浆和胞核中都可以对蛋白进行降解。主要由包含蛋白水解核心微粒(CP)的20S和调节微粒(RP)的19S组成。20S核心蛋白酶体包含四个以αββα排列的堆叠环,每个环包含四个亚基。外α亚基充当调节蛋白质进入内催化位点的门,而内β亚基具有蛋白水解胰凝乳蛋白酶样(β5),胰蛋白酶样(β2)以及PGPH样(β1)活性。此外,还包含免疫蛋白酶体20Si,其中包含不同的催化亚基集,分别成为β1i,β2i和β3i。20S以ATP非依赖的方式降解错误折叠蛋白或短肽。20S的水解活性位点单独隔离在圆柱形复合体管腔内,以避免对胞内蛋白的非特异性降解。RP包含6个可以直接连到CPα环的AAA+型ATP酶亚单位(Rpt1-6)以及13个非ATP酶亚单位(Rpn1-3,5-13以及15)。19S的RP是一个由多个亚单位组成的大型复合体,具有多种酶的活性:ATP酶,泛素及去泛素等。其在ATP存在情况下,与20S的蛋白酶体的一端或两端结合,将泛素化的蛋白指引到中心活性位点区域进行降解[26,27]。进入20S CP的泛素蛋白由19S RP严格把控,只允许显示正确Ub标签的蛋白进入。除了19S RP,11S调节者(PA28)也负责对进入20S CP的蛋白进行监督,它能替代19S RP形成免疫蛋白酶体。近来研究发现,越来越多蛋白质可直接通过20S蛋白酶体降解,无需被泛素化(如图1.2)。1.2.2 泛素-蛋白酶体与肿瘤
Nrf2是有效的bZIP转录因子,属于cap‘n’collar(CNC)家族蛋白。在氧化应激条件下,能诱导多种解毒和细胞保护性基因表达。Nrf2具有7个Nrf2-ech同源结构域(Neh1-7),每一个都具有不同的功能(如图1.3)。Neh1包含CNC-bZIP的DNA结合域,能够促使Nrf2和小Marf蛋白的ZIP结构域形成异二聚体。Neh2区域包含两个高度保守的氨基酸片段,DLG和ETGE。主要作用是介导Nrf2和它的负向调节因子Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Keap1)的结合,以及介导7个赖氨酸残基的泛素化进而诱导Nrf2被泛素蛋白酶体系统降解。Neh3结构域能与染色体ATP酶或解旋酶DNA结合蛋白家族成员CHD6结合,CHD6可作为转录共激活子来促进ARE介导的基因的转录。Neh4和Neh5能够共同介导Nrf2的转录活性,它们与Neh3结构域均属于反式激活结构域。Neh6结构域是一个丝氨酸富集的区域,包含两个保守的肽基DSGIS和DSAPGS。糖原合成激酶3β(GSK3β)能够通过调控DSGIS磷酸化,进而促进Nrf2被β-转录重复包含蛋白(β-Tr CP)介导的泛素蛋白酶体降解,参与Nrf2稳定性调控。Neh7结构域通过两种蛋白之间的物理联系参与了视黄酮受体α对Nrf2转录活性的抑制[58]。Nrf2活性的调控复杂且多面,主要从转录水平,转录后水平及蛋白稳定性加以控制(如图1.4)。转录水平可受多种基因如NF-κB、Kras、Myc、PI3K/AKT及Notch通路的调控[60-62]。值得注意的是,Nrf2启动子区含有ARE序列,能提供正反馈机制来扩大Nrf2效应[63]。microRNA以及Nrf2转录体的异常可以通过转录后修饰使得Nrf2活性下降[64,65]。此外,Nrf2介导的转录调控受细胞背景、活性刺激,对ARE元件的识别以及与其他激活子或抑制因子的竞争和合作等的影响。
本文编号：2959982
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：99 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
顺铂的作用方式[21]
受损蛋白在被泛素修饰后即被蛋白酶体识别。26S蛋白酶体是真核生物中主要的蛋白酶,在胞浆和胞核中都可以对蛋白进行降解。主要由包含蛋白水解核心微粒(CP)的20S和调节微粒(RP)的19S组成。20S核心蛋白酶体包含四个以αββα排列的堆叠环,每个环包含四个亚基。外α亚基充当调节蛋白质进入内催化位点的门,而内β亚基具有蛋白水解胰凝乳蛋白酶样(β5),胰蛋白酶样(β2)以及PGPH样(β1)活性。此外,还包含免疫蛋白酶体20Si,其中包含不同的催化亚基集,分别成为β1i,β2i和β3i。20S以ATP非依赖的方式降解错误折叠蛋白或短肽。20S的水解活性位点单独隔离在圆柱形复合体管腔内,以避免对胞内蛋白的非特异性降解。RP包含6个可以直接连到CPα环的AAA+型ATP酶亚单位(Rpt1-6)以及13个非ATP酶亚单位(Rpn1-3,5-13以及15)。19S的RP是一个由多个亚单位组成的大型复合体,具有多种酶的活性:ATP酶,泛素及去泛素等。其在ATP存在情况下,与20S的蛋白酶体的一端或两端结合,将泛素化的蛋白指引到中心活性位点区域进行降解[26,27]。进入20S CP的泛素蛋白由19S RP严格把控,只允许显示正确Ub标签的蛋白进入。除了19S RP,11S调节者(PA28)也负责对进入20S CP的蛋白进行监督,它能替代19S RP形成免疫蛋白酶体。近来研究发现,越来越多蛋白质可直接通过20S蛋白酶体降解,无需被泛素化(如图1.2)。1.2.2 泛素-蛋白酶体与肿瘤
Nrf2是有效的bZIP转录因子,属于cap‘n’collar(CNC)家族蛋白。在氧化应激条件下,能诱导多种解毒和细胞保护性基因表达。Nrf2具有7个Nrf2-ech同源结构域(Neh1-7),每一个都具有不同的功能(如图1.3)。Neh1包含CNC-bZIP的DNA结合域,能够促使Nrf2和小Marf蛋白的ZIP结构域形成异二聚体。Neh2区域包含两个高度保守的氨基酸片段,DLG和ETGE。主要作用是介导Nrf2和它的负向调节因子Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Keap1)的结合,以及介导7个赖氨酸残基的泛素化进而诱导Nrf2被泛素蛋白酶体系统降解。Neh3结构域能与染色体ATP酶或解旋酶DNA结合蛋白家族成员CHD6结合,CHD6可作为转录共激活子来促进ARE介导的基因的转录。Neh4和Neh5能够共同介导Nrf2的转录活性,它们与Neh3结构域均属于反式激活结构域。Neh6结构域是一个丝氨酸富集的区域,包含两个保守的肽基DSGIS和DSAPGS。糖原合成激酶3β(GSK3β)能够通过调控DSGIS磷酸化,进而促进Nrf2被β-转录重复包含蛋白(β-Tr CP)介导的泛素蛋白酶体降解,参与Nrf2稳定性调控。Neh7结构域通过两种蛋白之间的物理联系参与了视黄酮受体α对Nrf2转录活性的抑制[58]。Nrf2活性的调控复杂且多面,主要从转录水平,转录后水平及蛋白稳定性加以控制(如图1.4)。转录水平可受多种基因如NF-κB、Kras、Myc、PI3K/AKT及Notch通路的调控[60-62]。值得注意的是,Nrf2启动子区含有ARE序列,能提供正反馈机制来扩大Nrf2效应[63]。microRNA以及Nrf2转录体的异常可以通过转录后修饰使得Nrf2活性下降[64,65]。此外,Nrf2介导的转录调控受细胞背景、活性刺激,对ARE元件的识别以及与其他激活子或抑制因子的竞争和合作等的影响。
本文编号：2959982
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