基于蛋白质组学技术研究氯碘羟喹对酿酒酵母的分子毒性机制

发布时间：2020-10-31 20:27

　　 氯碘轻喹(Clioquinol,CQ)是一种常用的抗生素。最近有研究表明CQ对神经退行性疾病和肿瘤具有治疗作用,但其细胞机制尚不清楚。本研究旨在利用蛋白质组学技术鉴定CQ在模式生物酿酒酵母中的靶蛋白或靶标信号途径,并进一步研究其分子作用机制。我们的研究发现CQ抑制酵母的生长并非通过杀死酵母而是通过调控周期和引起细胞自噬实现的,CQ的处理缩短了酵母GO/G1期,阻滞G2/M期。通过基于双向电泳的蛋白质组学方法发现了 6个CQ作用的显著差异表达蛋白,其中,四个表达上调(PDC1,ADH1,TDH3,IPP1),另外两个表达下调(TDH1和PGK1)。根据酿酒酵母基因组数据库(SGD),我们将6个蛋白按生物学功能分为七大类,分别为糖发酵、糖酵解、糖异生、氨基酸合成、氧化还原、磷酸化合物代谢和活性氧自由基代谢。随后的RT-PCR结果表明CQ处理后与GAPDH相关的编码细胞周期蛋白基因CLN3和CDC28 mRNA水平上调,推测细胞周期的改变是因为GAPDH的同工酶TDH3表达的上调,引起CLN3和CDC28基因表达的上调,从而引起了 GO/G1期的缩短,G2/M期的阻滞。此外,CQ提高了酵母细胞内ROS和MAD的含量,抑制了 GSH、SOD和CAT活性,造成了氧化损伤,这可能是促进自噬的原因之一。另外TDH3也参与活性氧代谢过程。因此,TDH3可能是CQ抑制酵母生长的靶分子之一。此外,我们证实CQ可以上调人神经母细胞瘤细胞中GAPDH的表达,但其在人体细胞中保守性机制的研究还需要进一步的深入研究。本文为CQ的细胞作用机制提供了新的研究线索和思路,也为该化合物在神经退行性疾病以及肿瘤治疗方面提供基础数据。
【学位单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R96
【文章目录】：
摘要
Abstract
附录
第一章 前言
    1.1 氯碘羟喹及其研究的进展
    1.2 酿酒酵母概况
        1.2.1 酿酒酵母简介
        1.2.2 酿酒酵母细胞周期及其调控
        1.2.3 酿酒酵母自噬及其调控
        1.2.4 酿酒酵母的氧化损伤及分子机制
        1.2.5 UPR效应
        1.2.6 酵母的凋亡及分子机制
    1.3 蛋白质组学研究进展
        1.3.1 传统的蛋白质组学技术
        1.3.2 进化的蛋白质组学技术
        1.3.3 定量蛋白质组学技术（iTRAQ）
        1.3.4 X射线晶体学
        1.3.5 高通量质谱技术
    1.4 研究目的和内容
第二章 氯碘羟喹对酿酒酵母的细胞活性影响
    2.1 前言
    2.2 材料和方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验方法
    2.3 结果
        2.3.1 氯碘羟喹对白色念珠菌及酿酒酵母生长的抑制作用
        2.3.2 氯碘羟喹对酿酒酵母细胞壁的作用
        2.3.3 氯碘羟喹对酵母细胞膜通透性的影响
        2.3.4 氯碘羟喹对酿酒酵母周期影响
        2.3.5 氯碘羟喹引起酵母自吞噬
        2.3.6 氯碘羟喹对酵母凋亡的影响
    2.4 讨论
    2.5 小结
第三章 蛋白质组和分子遗传学方法研究氯碘羟喹的细胞效应机制
    3.1 前言
    3.2 材料和方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验方法
    3.3 结果
        3.3.1 蛋白质组学技术检测氯碘羟喹引起酵母细胞表达差异的蛋白质
        3.3.2 氯碘羟喹介导TDH3改变酵母周期
        3.3.3 氯碘羟喹对酵母的氧化损伤的影响
        3.3.4 氯碘羟喹对自噬相关基因A tg12及UPR效应的作用
    3.4 讨论
    3.5 小结
第五章 结论与展望
参考文献
论文清单
致谢

【参考文献】

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1 曹国珍;张苗苗;李文建;缪建顺;陆栋;张文德;;Impacts of X-ray irradiation on Saccharomyces cerevisiae cells growth and physiological-biochemical characteristic[J];Nuclear Science and Techniques;2015年06期

2 刘佳;欧阳津;;双向电泳检测技术综述[J];首都师范大学学报(自然科学版);2007年06期

3 廖翔,应天翼,黄留玉,黄培堂;蛋白质组学研究中的双向电泳技术[J];生物技术通讯;2003年06期

本文编号：2864465