GnT-IVa影响癌细胞增殖机制的初步研究

发布时间：2020-11-02 11:41

　　 癌症作为全球主要的公共健康问题,已经成为第二大致死性疾病。而癌症的高发生、高致死率与癌细胞的增殖分化异常及浸润转移能力增强密切相关。大量研究表明,糖基化修饰异常会改变细胞的生物学特征。已有报道证实糖基转移酶IVa(GnT-IVa)和糖基转移酶V(GnT-V)的表达异常都能够影响癌细胞的上皮间质样转化(EMT),GnT-V过表达可以促进肿瘤的生长。但关于GnT-IVa能够调节肿瘤发生及细胞分化的报道较少。在课题组前期的研究工作中,我们发现几种常见的癌症,比如肝癌,绒毛膜癌及宫颈癌中GnT-IVa在癌组织中的表达量比癌旁组织高,且初步的裸鼠成瘤实验表明过表达GnT-IVa的确可以促进肿瘤的形成。因此,为了初步探索GnT-IVa对癌细胞增殖影响的机制,我们主要利用MTT、克隆形成、流式细胞术、qRT-PCR、Western Blot、co-IP及LC-MS/MS等技术手段对细胞增殖形态、细胞周期分布及相关信号分子的改变三个方面进行了研究。本实验中,我们选取了实验室已有的细胞系模型:内源低表达GnT-IVa的AV3细胞及其GnT-IVa稳转株AV3/GnT-IVa和内源高表达GnT-IVa的HepG2细胞进行相关实验。结果显示,将GnT-IVa过表达后,AV3细胞的增殖能力明显提高。利用靶向GnT-IVa的siRNA对过表达或高表达GnT-IVa的细胞系进行干扰沉默,细胞的增殖能力下降,且增殖相关分子Ki67的mRNA表达下调。这初步说明GnT-IVa能够促进癌细胞增殖。进而我们利用流式细胞仪检测了AV3,AV3/GnT-IVa,AV3/si-NC,AV3/si-GnT-IVa,HepG2,HepG2/si-NC和HepG2/si-GnT-IVa这几种细胞的凋亡率及细胞周期。初步发现GnT-IVa是通过促进癌细胞G1/S期的进程来提高增殖能力,而对凋亡没有明显的影响。随后利用实时定量PCR和蛋白质免疫印记技术分别检测了周期相关分子CyclinD1和CyclinD2,发现糖基转移酶IVa能够促进这两种周期蛋白的表达水平。为了进一步探明GnT-IVa参与调控细胞周期的中间分子,我们借助LC-MS/MS对凝集素DSL免疫沉淀下来的AV3,AV3/GnT-IVa和AV3/si-GnT-IVa蛋白样品进行定性分析,发现含有N-糖链的膜蛋白Integrinβ1存在变化。利用qRT-PCR和Western Blot技术检测发现Integrinβ1的表达受GnT-IVa正向调控。利用已有的抗体对Integrinβ1免疫沉淀后进行凝集素Blot,发现Integrinβ1的β1,4糖链也明显增多。另外,利用靶向Integrinβ1的siRNA在AV3/GnT-IVa和HepG2中进行沉默干扰后,流式细胞仪检测结果显示G1/S期受到阻滞。我们进一步利用qRT-PCR,Western Blot分析了Integrinβ1/FAK增殖通路中的几个关键信号分子p-ERK和c-Myc的表达情况。结果发现这两个分子均与GnT-IVa表达成正相关。因此,我们初步得出结论GnT-IVa可能通过糖基化Integrinβ1,从而调控了Integrinβ1参与的细胞增殖通路。综上所得,GnT-IVa能够通过加快癌细胞增殖促进肿瘤的形成。它可能通过糖基化细胞膜蛋白Integrinβ1,刺激下游信号分子,导致FAK,P-ERK和c-Myc表达升高,从而促进了G1/S特异性周期蛋白cyclinD1和cyclinD2的表达成熟,进而加快了癌细胞的增殖。本研究为阐明糖基化修饰对细胞增殖的影响奠定了基础,也为GnT-IVa的深入研究开辟了新思路。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R73-3
【部分图文】：

图 1-1 生长因子信号调节细胞外营养物质的摄取和代谢几十年中，针对不同类型的增殖细胞的研究出现中的代谢与静息细胞中的新陈代谢不同的是其糖他大分子的生物合成速率很高（图 1-2）。Ralph 代谢活动的作用以及在增殖过程中补充三羧酸（rosis）。他们还讨论了关于信号转导途径如何影响营养物质，能量和生物合成的活性可以保证每次子组分。 因此，增殖细胞中的代谢活性与非增殖

图 1-1 生长因子信号调节细胞外营养物质的摄取和代谢[17]几十年中，针对不同类型的增殖细胞的研究出现一致的中的代谢与静息细胞中的新陈代谢不同的是其糖酵解，他大分子的生物合成速率很高（图 1-2）。Ralph J.DeBe代谢活动的作用以及在增殖过程中补充三羧酸（TCA）rosis）。他们还讨论了关于信号转导途径如何影响细胞代营养物质，能量和生物合成的活性可以保证每次通过细子组分。 因此，增殖细胞中的代谢活性与非增殖细胞中过考察几种核心通量，包括有氧糖酵解，脂质生物合成性，形成支持不同细胞类型增殖的固有平台。 他们还假过信号转导和基因表达的细胞介质（包括磷脂酰肌醇 3- 系统，缺氧诱导因子 1（HIF-1）和 Myc）调节这些通量和

哈尔滨工业大学理学硕士学位论文管疾病的病因学中起关键作用。蛋白聚糖可能是生物学中最复杂和分子，蛋白质组学的研究进展已经开始加速[39]。几乎所有感染人类毒都通过与特定细胞表面聚糖识别而与细胞结合。糖组学和聚糖阵传染病的诊断和预研究产生重大影响。床癌症诊断标记通常是糖蛋白，但大多数目前的诊断测试仅测量多然，鉴于与癌症相关的聚糖长期已知的改变，检测蛋白质的特定糖物极有可能对癌症的早期检测具有更高的灵敏度和特异性[40]。因此蛋白组学的趋同发现是用于癌症早期检测的生物标志物的关键[41]。品和药物管理局批准讲岩藻糖基化的甲胎蛋白作为原发性肝癌的诊外，岩藻糖基化的触珠蛋白相比简单监测触珠蛋白多肽的表达能够腺癌标志物。用以鉴定人类疾病的生物标志物的系统生物学分析 gly用与基因组学，蛋白质组学，代谢组学和脂质组学相同的方法（图 1
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本文编号：2867004