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研究背景: 近年来,Nrf2作为细胞内最重要的氧化应激分子开关已引起人们的广泛关注,然而,随着研究的深入,发现其同源性分子Nrf1有着Nrf2不可弥补的作用,因而,越来越多的研究者将注意力从Nrf2转移至Nrf1。多年研究发现,Nrf1在转录后会产生多种剪接突变体。而Nrf1D就是其中之一,与全长Nrf1相比,Nrf1D不再包含功能性翻译终止子(2267-2270bp),而且还导致亮氨酸拉链序列的后半部分也发生改变。其N端669个氨基酸与Nrf1完全一致,而在这669个氨基酸之后,原来Nrf1靠近C端72个氨基酸被另外80个氨基酸取代。并且研究得知,这80个氨基酸对Nrf1D起负调控作用。这80个氨基酸中还包含一个42个氨基酸的分支,该分支与另一种bZIP蛋白(fra2)在亮氨酸拉链的相同的位置有明显同源性。虽然,Nrf1D已经被证明确实是存在的,但对其蛋白表达方面尚未进行探究。既然活细胞成像技术可以应用于膜蛋白降解过程的动态研究,那么,Nrf1表达蛋白作为一种内质网膜蛋白,其全长以及各种突变亚型也可以用此技术做相应研究。 研究目的: 运用RT-PCR分析Nrf1D存在的组织,再用药物预处理后通过双荧光素酶报告基因检测技术和Westernblotting技术检测这几种药物对Nrf1D蛋白表达量的影响,最后再结合活细胞成像分析Nrf1多种突变亚型降解的动态变化。 研究方法: ①反转录PCR实验定位Nrf1D;②双荧光素酶报告基因检测技术和Westernblotting技术检测这几种药物(DTT(0,0.5mM,1mM)、维生素C(0,100μM,200μM)以及tBHQ(0,25μM,50μM)处理24h,TPA(0,100nM,200nM)处理4h)对Nrf1D表达量的影响;③活细胞成像分析Nrf1多种亚型的动态变化。 实验结果: ①RT-PCR分析得出:Nrf1D存在于骨髓中。 ②通过活细胞成像实验发现Nrf1D比Nrf1降解的慢。 当相同质量的Nrf1、Nrf1D以及Nrf1Δ670-741与ER-DsRed共转COS-1细胞时,首先可以观察到三种蛋白均定位于内质网膜。在用Digitonin(20μg/ml)处理细胞10min时,只有Nrf1有较明显的降解,而Nrf1D以及Nrf1Δ670-741几乎无降解。然后再加入ProtinaseK(50μg/ml),三者均处理30min发现:Nrf1会完全降解,而Nrf1D和Nrf1Δ670-741依然大量未被降解。 ③双荧光素酶报告基因检测技术和Westernblotting技术检测出:(1)DTT、维生素C以及tBHQ对Nrf1D的活性起到正调控作用;(2)TPA发挥负调控功能;(3)上述药物对其表达量的影响均存在一定的剂量依赖性;(4)这些药物主要是影响糖基化的蛋白亚型。 ④活细胞成像技术研究得出的多种Nrf1亚型动态降解的快慢是不同的。实验结论: ①相对于Nrf1C端的72个氨基酸而言,Nrf1DC端的80个氨基酸对其活性发挥负调控作用,而且在这段区域存在着一个内质网的跨膜区,从而使其更难从内质网被降解。DTT、维生素C以及tBHQ促进Nrf1D的表达,而TPA抑制其表达,并且这些药物对其表达量的影响都存在一定的剂量依赖性。 ②不同的Nrf1亚型与ER膜的结合方式以及紧密程度是不同的。