DNA损伤试剂对HeLa细胞的细胞周期检查点的影响

发布时间：2019-11-09 03:41

【摘要】： p53蛋白参与了细胞周期检查点和DNA修复等多种生命活动中,在维护基因组完整性中发挥重要的作用。多种类型的肿瘤中均发现p53的突变,提示肿瘤细胞体系中DNA损伤检查点的机制可能不同于正常的组织细胞。为探讨在p53失活的肿瘤细胞中DNA甲基化试剂引发的DNA损伤对于细胞周期的影响,我们将同步化在G1期、S期和G2/M期的HeLa细胞分别进行甲磺酸甲酯(MMS)处理。MMS的处理结果表明,各个时相的细胞周期进程均发生延迟或阻滞,其中S期细胞对药物最为敏感。进一步分子机理研究表明,三个时相中ATM-Chk2和p38 MAPK通路均被激活,但是检查点激酶1(Chk1)仅在S期中被活化,提示Chk1特异地参与了S期的DNA损伤检查点(DNA damage checkpoint)或者DNA复制检查点(DNA replication checkpoint)的作用。为了进一步确定Chk1在S期的检查点功能,我们用专一的小分子抑制剂抑制Chk1的磷酸化,发现被MMS处理的S期细胞能在未完成复制的情况下进行异常的有丝分裂;提示Chk1主要是在HeLa细胞S期的DNA损伤检查点而不是DNA复制检查点发挥其作用。我们还检查了参与G2/M期进程的cyclin B1的表达变化情况,在MMS处理的S期细胞中cyclin B1表达量不能上调,而在加入Chk1抑制剂处理后,cyclin B1则有所增加。这一结果进一步支持DNA损伤S期细胞在Chk1失活时进入异常有丝分裂的推论。我们的研究结果表明,Chk1是MMS诱发的HeLa细胞S期DNA损伤检查点的专一性的重要蛋白激酶;当MMS引发DNA损伤后,上游蛋白激酶对Chk1进行磷酸化,从而激活了S期的DNA损伤检查点,阻止细胞进入G2/M期。由于这一过程不依赖于p53的活性,因此Chk1有可能作为p53失活的肿瘤细胞的药物靶标。
【图文】：

细胞周期

亡及肿瘤发生等都与细胞周期密切相关，并且这些过程是高度细胞周期完成增殖过程，分化的前提是退出细胞周期，细胞导致凋亡的发生，而肿瘤则被认为是一类细胞周期调控网络周期调控机制的研究一直以来都是细胞生物学研究的热点。期蛋白依赖性蛋白激酶（cyclin-dependent kinases）周期最主要的事件是将遗传信息 DNA 精确地复制为两份拷裂地方式将其分配到子代细胞中。因此，可将细胞周期划分为DNA 合成期）、G2（Gap 2）、M（分裂期）四个时相，细胞周-M 的顺序进行。细胞在长期进化过程中发展出一个复杂的网行高度有序而精细的调控，以保证细胞周期高度有序地进行蛋白激酶（cyclin-dependent kinase, CDK）是该调控网络的核进行的主要推动力，由 CDK 开动并磷酸化适当的蛋白质，而改变使得细胞周期的时相进行转换(Dehay and Kennedy, 2007

检查点,激酶,蛋白激酶,细胞周期

2006; Sancar et al., 2004)。 DNA 损伤反应中控制细胞周期的蛋白激酶主要有对应 ATR-Chk1、ATM-Chk2 以及 p38 MAPK-MK2rdt and Yaffe, 2009)。ATR-Chk1、ATM-Chk2 为经典的不同的分支，前者在 DNA 双链断裂(double-strande(Ahn et al., 2000)，，后者则主要对 DNA 单链损伤或(Liu et al., 2006)，二者均可直接磷酸化下游的 Cdc周期中的功能被抑制。p38 MAPK-MK2 复合物是新模块，它与 Chk1 平行作用，并且在 ATM 和 ATRd Yaffe, 2009; Bulavin et al., 2002)。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：R363

【参考文献】