自噬底物p62泛素化降解DNA损伤修复蛋白Rad51在幽门螺杆菌致病中的机制研究
发布时间：2021-11-10 11:19
背景与目的:据统计,胃癌在全球恶性肿瘤致死率中居于第3位。胃癌的发病因素众多,目前已明确幽门螺杆菌（Helicobacter pylori,Hp）感染在慢性非萎缩性胃炎发展到胃癌这一过程中发挥关键作用。细胞毒素相关蛋白（CagA）为Hp致病的关键毒力因子之一。目前,Hp确切的致病机制尚未阐明。DNA双链断裂（DNA double-strand breaks,DSBs）是指DNA双链在相邻位点发生的断裂,是DNA损伤最致命的形式之一。DSBs可导致细胞基因组不稳定,并可能最终导致细胞恶变。我们的前期研究及新近国内外研究均发现Hp感染可诱导胃黏膜上皮细胞发生DSBs。而DSBs的精确修复依赖DNA损伤应答（DNA damage response,DDR）及同源重组修复机制（homologous recombination,HR）。Rad51蛋白是同源重组修复的关键蛋白,可在BRCA2B等的募集和负载下,结合至经切除修饰的DNA损伤部位,参与同源部位搜寻与DNA单链交换等过程。我们的前期研究发现,Hp感染在诱导胃黏膜上皮细胞发生DSBs的同时,抑制HR修复关键蛋白Rad51的表达。进一步研究...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DNA双链断裂修复途径和同源重组（HR）的示意图
图 1.2 细胞自噬对细胞基因组稳定性的保护机制摘自 Cell Death Differ. 2013 Nov;20(11):1444-54们前期细胞实验结果显示，Hp 活菌短期刺激 GES-1 细胞可上调其自噬而在给予 Hp 持续刺激后，自噬水平却逐渐下降；同时在动物实验中发现染抑制胃黏膜组织自噬水平。年来研究发现，自噬可维持细胞基因组的稳定性，当细胞存在自噬缺陷能障碍时可影响 DNA 损伤修复的正常运行[19-21]。细胞自噬主要通过以制维持基因组稳定性（图 1.2）：（1）ROS 的产生可导致 DNA 损伤及基定，线粒体代谢过程中可产生大量 ROS，而线粒体自噬则可降低细胞水平；（2）细胞核自噬可将受损 DNA 或细胞器直接降解；（3）细胞自噬DNA 修复过程中关键蛋白，进而使 DNA 损伤修复正常运行[21]。自噬缺功能障碍的细胞，DNA 损伤修复能力下降，导致基因组不稳定，最终生恶变[22]。我们前期实验中发现诱导自噬可上调 DNA 修复蛋白 Rad51
又称 SQSTM1，是 种多功能蛋白，除了作为自噬受体蛋白外其本身也是自噬的选择性底物之 。当细胞发生自噬时，p62 蛋白降解；而当自噬活性减弱或自噬功能缺陷时，p62 蛋白则在细胞中累积，因此 p62 是反映自噬活性的标记蛋白之 。同时，p62 也是链接泛素化及自噬的重要调控分子，其 C 端由个泛素联合结构域（UBA 域）及 个 LC3 相互作用区（LRS 结构域）（如图 1.3）。在自噬小体形成过程中，p62 将链接 LC3 与聚泛素化蛋白，通过泛素途径将蛋白、线粒体以及细菌转运至自噬小体中降解。此外，p62 分子的 UBA 序列可选择性结合多泛素化蛋白，并通过 N 端 UBL 结构域直接作用于蛋白酶体的亚基，将多泛素化蛋白转运至蛋白酶体并降解[24]。新近研究发现，当细胞存在自噬缺陷或自噬功能障碍时，p62 蛋白在细胞内堆积，而大量的p62 可抑制组蛋白H2A泛素化以及 E3连接酶RNF168s 的活性，导致 BRCA1 和 RAP80 等 DNA 修复蛋白无法定位于 DSBs 损伤位点，进而损伤 DSBs 修复[25]。此外，还有研究报道 p62 可以通过结合 DNA 损伤蛋白 FLNA和 Rad51，进而影响 DNA 损伤修复效率[26]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mir-30d increases intracellular survival of Helicobacter pylori through inhibition of autophagy pathway[J]. Xiao-Jun Yang,Ruo-Huang Si,Yu-He Liang,Bing-Qiang Ma,Ze-Bin Jiang,Bin Wang,Peng Gao. World Journal of Gastroenterology. 2016(15)
[2]Cellular and molecular aspects of gastric cancer[J]. Malcolm G Smith,Georgina L Hold,Eiichi Tahara,Emad M El-Omar. World Journal of Gastroenterology. 2006(19)
本文编号：3487143
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DNA双链断裂修复途径和同源重组（HR）的示意图
图 1.2 细胞自噬对细胞基因组稳定性的保护机制摘自 Cell Death Differ. 2013 Nov;20(11):1444-54们前期细胞实验结果显示，Hp 活菌短期刺激 GES-1 细胞可上调其自噬而在给予 Hp 持续刺激后，自噬水平却逐渐下降；同时在动物实验中发现染抑制胃黏膜组织自噬水平。年来研究发现，自噬可维持细胞基因组的稳定性，当细胞存在自噬缺陷能障碍时可影响 DNA 损伤修复的正常运行[19-21]。细胞自噬主要通过以制维持基因组稳定性（图 1.2）：（1）ROS 的产生可导致 DNA 损伤及基定，线粒体代谢过程中可产生大量 ROS，而线粒体自噬则可降低细胞水平；（2）细胞核自噬可将受损 DNA 或细胞器直接降解；（3）细胞自噬DNA 修复过程中关键蛋白，进而使 DNA 损伤修复正常运行[21]。自噬缺功能障碍的细胞，DNA 损伤修复能力下降，导致基因组不稳定，最终生恶变[22]。我们前期实验中发现诱导自噬可上调 DNA 修复蛋白 Rad51
又称 SQSTM1，是 种多功能蛋白，除了作为自噬受体蛋白外其本身也是自噬的选择性底物之 。当细胞发生自噬时，p62 蛋白降解；而当自噬活性减弱或自噬功能缺陷时，p62 蛋白则在细胞中累积，因此 p62 是反映自噬活性的标记蛋白之 。同时，p62 也是链接泛素化及自噬的重要调控分子，其 C 端由个泛素联合结构域（UBA 域）及 个 LC3 相互作用区（LRS 结构域）（如图 1.3）。在自噬小体形成过程中，p62 将链接 LC3 与聚泛素化蛋白，通过泛素途径将蛋白、线粒体以及细菌转运至自噬小体中降解。此外，p62 分子的 UBA 序列可选择性结合多泛素化蛋白，并通过 N 端 UBL 结构域直接作用于蛋白酶体的亚基，将多泛素化蛋白转运至蛋白酶体并降解[24]。新近研究发现，当细胞存在自噬缺陷或自噬功能障碍时，p62 蛋白在细胞内堆积，而大量的p62 可抑制组蛋白H2A泛素化以及 E3连接酶RNF168s 的活性，导致 BRCA1 和 RAP80 等 DNA 修复蛋白无法定位于 DSBs 损伤位点，进而损伤 DSBs 修复[25]。此外，还有研究报道 p62 可以通过结合 DNA 损伤蛋白 FLNA和 Rad51，进而影响 DNA 损伤修复效率[26]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mir-30d increases intracellular survival of Helicobacter pylori through inhibition of autophagy pathway[J]. Xiao-Jun Yang,Ruo-Huang Si,Yu-He Liang,Bing-Qiang Ma,Ze-Bin Jiang,Bin Wang,Peng Gao. World Journal of Gastroenterology. 2016(15)
[2]Cellular and molecular aspects of gastric cancer[J]. Malcolm G Smith,Georgina L Hold,Eiichi Tahara,Emad M El-Omar. World Journal of Gastroenterology. 2006(19)
本文编号：3487143
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