小G蛋白ARL8A和ARL8B作为抗肿瘤靶点的可行性研究
发布时间：2020-11-05 23:51
ARL8A(全称 ADP-ribosylation factor like protein 8A;又称为 ARL10C 或 Gie2)和 ARL8B(全称 ADP-ribosylation factor like protein 8B;又称为 ARL10B 或 Gie1)是控制溶酶体迁移来调控细胞自噬水平的小G蛋白,二者的氨基酸序列相似度为91%,同属于Gie亚家族。在人体及其他高等动物的全身各器官内ARL8A和ARL8B都有表达。在肿瘤细胞内存在ARL8A和ARL8B都表达的情况,如Hela细胞;也存在ARL8B单表达的情况,如前列腺癌PPC1细胞。体外和体内实验证明,在ARL8B单独表达前列腺癌细胞内,抑制ARL8B的表达能明显抑制肿瘤的生长,证明ARL8B是一个抗前列腺癌药物的作用靶标。根据已有的研究成果,我们设想ARL8A单表达的肿瘤细胞是可能存在的。迄今为止,尚无单独针对ARL8A结构与功能的研究论文发表。寻找ARL8A单独表达的肿瘤细胞为研究ARL8A的功能提供重要的支撑。本项研究以寻找ARL8A优势表达的肿瘤细胞为前提,进而研究ARL8A的功能,确定ARL8A作为抗肿瘤药物作用靶标的可行性。本论文第一章报道应用qRT-PCR法检测了一些肿瘤细胞内ARL8A和ARL8B的mRNA相对含量的结果,首次发现了 ARL8A单独表达的神经母细胞瘤株SH-SY5Y和ARL8B单独表达的胃癌细胞株MGC-803。第二章报道了针对ARL8A单独表达的神经母细胞瘤株SH-SY5Y,实施ARL8A过表达和利用RNA干扰法下调ARL8A的表达量导致的细胞活力的变化及机理的研究结果。第三章报道了针对胃癌细胞株MGC-803,实施RNA干扰法下调ARL8B表达导致的促进细胞凋亡及作用机制的研究结果。本研究结果证实设想的ARL8A单独表达细胞株是真实存在的,即SH-SY5Y细胞内仅表达ARL8A,同时还确证了 MGC-803细胞株仅表达ARL8B。对ARL8A单独表达的SH-SY5Y细胞或ARL8B单独表达的MGC-803细胞,敲除ARL8A或ARL8B能导致细胞自噬水平提升,细胞出现明显的死亡率。而对于ARL8A和ARL8B都表达的细胞,仅降低其中之一的表达不会导致明显的细胞死亡。因此,ARL8A可以作为一个潜在的抗神经母细胞瘤药物作用靶标,而ARL8B还可以作为一个潜在的抗原发性胃低分化黏液样腺癌的药物作用靶标。
【学位单位】：北京协和医学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R96
【部分图文】：
并且依赖于ＡＲＬ８Ｂ募集到溶酶体。此外，ＡＲＬ８Ｂ沉淋巴母细胞（Ｃ１Ｒ），ＣＤ１转染的细胞（Ｈｅｌａ）和骨髓单核细胞（型中的ａＧａｌ－ｃｘＧａｌＣｅｒ的ＣＤｌｄ呈递至ＮＫＴ细胞，导致Ｔ的相应缺陷。这表明ＡＲＬ８Ｂ在向溶酶体抗原呈递和杀伤酶体分布??要是促成细胞物质降解和再循环的晚期内吞细胞器，ＡＲＬ８Ａ中，并且当过度表达时导致溶酶体在细胞外围累积，而其管组织中心聚集。此外，ＡＲＬ８Ｂ需要Ｎ－末端乙酰化才能能［ｎ］。与其他家族成员一样，ＡＲＬ８Ｂ在溶酶体中的定位可结合状态，ＧＴＰ结合形式的ＡＲＬ８Ｂ可将其定位于溶酶体会［１４］。研究发现，ＳＫＩＰ是ＡＲＬ８Ｂ的效应器，ＳＫＩＰ含有序，这些对于驱动蛋白－ｌ（Ｋｉｎｅｓｉｎ－ｌ）的募集和由ＡＲＬ８Ｂ和体的外周运动是必需的。这表明ＡＲＬ８?（ＡＲＬ８Ａ＋ＡＲＬ８Ｂ）和ＨＯＰＳ??
２．２．２．５调控细胞自噬水平??在Ｈｅｌａ细胞内，ＡＲＬ８Ａ和ＡＲＬ８Ｂ都有表达，都有控制着溶酶体的迁移和自??噬溶酶体形成，调控细胞的自噬水平的功能（图３）。在营养丰富的环境中，ＡＲＬ８??（ＡＲＬ８Ａ＋ＡＲＬ８Ｂ）显示为高表达状态，和驱动蛋白ＫＩＦ２等的共同作用下，溶酶体通??过微管系统分散在细胞的外围区域，这时雷帕霉素靶蛋白复合体ｌ（ｍＴＯＲＣｌ）结合在??溶酶体外膜上，激活其下游激酶，细胞利用从外部摄入的营养物质维持细胞的正常??生理活动，此时细胞处于低自噬状态；当营养缺乏的时候，细胞质ｐＨ升高促进ＡＲＬ８??（ＡＲＬ８Ａ＋ＡＲＬ８Ｂ）以及ＫＩＦ２等蛋白降解，此时溶酶体无法结合在微管上而聚集在核??区附近，使得ｍＴＯＲＣｌ失活。这种状态下细胞自噻被激活，自嗤体（ａｕｔｏｐｈａｇｏｓｏｍｅ）??以及自噬体与自幢溶酶体（ａｕｔｏｐｈａｇｏｌｙｓｏｓｏｍｅ）大量产生，细胞降解自身成分获取营??养物质来维持生命活动
噬机制研究是现代生物学研究的一个前沿领域。前列腺癌ＰＰＣ１和ＤＵ１４５细胞内??ＡＲＬ８Ｂ表达而ＡＲＬ８Ａ几乎无表达。在裸鼠体内的前列腺癌细胞异种移植实验表明，??敲除ＡＲＬ８Ｂ能抑制裸鼠体内的前列腺癌组织增生（图４左）Ｄ９］。ＡＲＬ８Ｂ敲除导致肿瘤??消失的原因被认为是由于前列腺癌细胞内基本没有ＡＲＬ８Ａ存在，控制溶酶体迁移和??细胞自噬体形成的蛋白只有ＡＲＬ８Ｂ，当ＡＲＬ８Ｂ也消失后，相当于让细胞处于饥饿状??态，此时细胞只能靠降解自身成分来生存，经过一段时间后最终导致凋亡（图４右）。??因此，ＡＲＬ８Ｂ是一个抗前列腺癌药物作用靶标。??〇?＾?１?＾?＼??Ｅｌ－?／?Ｍ??０?１１?１５?１８?２２?２Ｓ?２ｄ?３２?３６?１５?４３?４６?０?■……．＜?？??Ｄａｙｓ?ｓｈＲＮＡ：?ＮＴ?ＡｒｆＳｂ??一??图４．对异位移植前列腺癌的裸鼠体内实施ＲＮＡ干扰法敲除与非敲除ＡＲＬ８Ｂ的肿瘤增长对照（左），??是否敲除ＡＲＬ８Ｂ的前列腺癌细胞内ＭＴ０ＲＣ和溶酶体定位示意图（右）ｔ１９］。??２．２．３晶体学结构研究进展??迄今为止还无单独以ＡＲＬ８Ａ为研究对象的论文发布，从分子结构的相似性来??看，二者功能应该是极其相似的，一些文献报道的ＡＲＬ８Ｂ的功能成果事实上是将??ＡＲＬ８Ａ和ＡＲＬ８Ｂ作为同一个蛋白获得的［１Ｗ８］。ＡＲＬ８Ａ和ＡＲＬ８Ｂ的晶体结构都是??以ＧＤＰ形成的复合体被测定
【参考文献】
本文编号：2872372
【学位单位】：北京协和医学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R96
【部分图文】：
并且依赖于ＡＲＬ８Ｂ募集到溶酶体。此外，ＡＲＬ８Ｂ沉淋巴母细胞（Ｃ１Ｒ），ＣＤ１转染的细胞（Ｈｅｌａ）和骨髓单核细胞（型中的ａＧａｌ－ｃｘＧａｌＣｅｒ的ＣＤｌｄ呈递至ＮＫＴ细胞，导致Ｔ的相应缺陷。这表明ＡＲＬ８Ｂ在向溶酶体抗原呈递和杀伤酶体分布??要是促成细胞物质降解和再循环的晚期内吞细胞器，ＡＲＬ８Ａ中，并且当过度表达时导致溶酶体在细胞外围累积，而其管组织中心聚集。此外，ＡＲＬ８Ｂ需要Ｎ－末端乙酰化才能能［ｎ］。与其他家族成员一样，ＡＲＬ８Ｂ在溶酶体中的定位可结合状态，ＧＴＰ结合形式的ＡＲＬ８Ｂ可将其定位于溶酶体会［１４］。研究发现，ＳＫＩＰ是ＡＲＬ８Ｂ的效应器，ＳＫＩＰ含有序，这些对于驱动蛋白－ｌ（Ｋｉｎｅｓｉｎ－ｌ）的募集和由ＡＲＬ８Ｂ和体的外周运动是必需的。这表明ＡＲＬ８?（ＡＲＬ８Ａ＋ＡＲＬ８Ｂ）和ＨＯＰＳ??
２．２．２．５调控细胞自噬水平??在Ｈｅｌａ细胞内，ＡＲＬ８Ａ和ＡＲＬ８Ｂ都有表达，都有控制着溶酶体的迁移和自??噬溶酶体形成，调控细胞的自噬水平的功能（图３）。在营养丰富的环境中，ＡＲＬ８??（ＡＲＬ８Ａ＋ＡＲＬ８Ｂ）显示为高表达状态，和驱动蛋白ＫＩＦ２等的共同作用下，溶酶体通??过微管系统分散在细胞的外围区域，这时雷帕霉素靶蛋白复合体ｌ（ｍＴＯＲＣｌ）结合在??溶酶体外膜上，激活其下游激酶，细胞利用从外部摄入的营养物质维持细胞的正常??生理活动，此时细胞处于低自噬状态；当营养缺乏的时候，细胞质ｐＨ升高促进ＡＲＬ８??（ＡＲＬ８Ａ＋ＡＲＬ８Ｂ）以及ＫＩＦ２等蛋白降解，此时溶酶体无法结合在微管上而聚集在核??区附近，使得ｍＴＯＲＣｌ失活。这种状态下细胞自噻被激活，自嗤体（ａｕｔｏｐｈａｇｏｓｏｍｅ）??以及自噬体与自幢溶酶体（ａｕｔｏｐｈａｇｏｌｙｓｏｓｏｍｅ）大量产生，细胞降解自身成分获取营??养物质来维持生命活动
噬机制研究是现代生物学研究的一个前沿领域。前列腺癌ＰＰＣ１和ＤＵ１４５细胞内??ＡＲＬ８Ｂ表达而ＡＲＬ８Ａ几乎无表达。在裸鼠体内的前列腺癌细胞异种移植实验表明，??敲除ＡＲＬ８Ｂ能抑制裸鼠体内的前列腺癌组织增生（图４左）Ｄ９］。ＡＲＬ８Ｂ敲除导致肿瘤??消失的原因被认为是由于前列腺癌细胞内基本没有ＡＲＬ８Ａ存在，控制溶酶体迁移和??细胞自噬体形成的蛋白只有ＡＲＬ８Ｂ，当ＡＲＬ８Ｂ也消失后，相当于让细胞处于饥饿状??态，此时细胞只能靠降解自身成分来生存，经过一段时间后最终导致凋亡（图４右）。??因此，ＡＲＬ８Ｂ是一个抗前列腺癌药物作用靶标。??〇?＾?１?＾?＼??Ｅｌ－?／?Ｍ??０?１１?１５?１８?２２?２Ｓ?２ｄ?３２?３６?１５?４３?４６?０?■……．＜?？??Ｄａｙｓ?ｓｈＲＮＡ：?ＮＴ?ＡｒｆＳｂ??一??图４．对异位移植前列腺癌的裸鼠体内实施ＲＮＡ干扰法敲除与非敲除ＡＲＬ８Ｂ的肿瘤增长对照（左），??是否敲除ＡＲＬ８Ｂ的前列腺癌细胞内ＭＴ０ＲＣ和溶酶体定位示意图（右）ｔ１９］。??２．２．３晶体学结构研究进展??迄今为止还无单独以ＡＲＬ８Ａ为研究对象的论文发布，从分子结构的相似性来??看，二者功能应该是极其相似的，一些文献报道的ＡＲＬ８Ｂ的功能成果事实上是将??ＡＲＬ８Ａ和ＡＲＬ８Ｂ作为同一个蛋白获得的［１Ｗ８］。ＡＲＬ８Ａ和ＡＲＬ８Ｂ的晶体结构都是??以ＧＤＰ形成的复合体被测定
【参考文献】
相关期刊论文 前4条
1 赵峰;赵起;;肿瘤放射治疗技术现状及展望[J];世界最新医学信息文摘;2015年79期
2 吴迪;;小G蛋白Ran介导的核浆转运[J];科技视界;2015年05期
3 徐蕾;李文军;林丹苗;张洪梅;邹飞;;钙稳态失衡在1-甲基-4-苯基吡啶离子诱导的人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞凋亡中的作用[J];南方医科大学学报;2013年04期
4 刘伟;谢红卫;;基于生物信息学方法发现潜在药物靶标[J];生物化学与生物物理进展;2011年01期
本文编号：2872372
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