TNFAIP1通过与HBO1相互作用影响宫颈癌发生的研究

来源 :湖南师范大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:moyan905254131
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TNFAIP1是KCTD家族中的一员,其余两个成员分别是PDIP1和KCTD10,三个蛋白在N端均含有一个BTB结构域。根据先前的结果报道,TNFAIP1的Ser280能够被CK2激酶磷酸化,磷酸化的TNFAIP1将从细胞质中转移到细胞核中。另有文献报道TNFAIP1可以和PCNA以及聚合酶δ的亚基p50相互作用。我们继续研究TNFAIP1在细胞周期、DNA损伤后修复、DNA合成中所扮演的角色。我们证明了TNFAIP1,和进化上非常保守的乙酰化转移酶HBO1,在体内和体外有相互作用。HBO1最初是在Hela细胞文库中,用ORC-1作饵钓到后鉴定出来的基因。HBO1蛋白含有611个氨基酸,最重要的结构域是位于C端的MYST结构域。HBO1主要分布在细胞核的核质中,功能相对集中。HBO1参与组成复制前复合物(Pre-RC),并在其组装过程中负责组蛋白H3和H4的乙酰化,从而精确地控制DNA的合成。除此以外,HBO1也参与了细胞增殖、细胞损伤后修复、胚胎发育等过程。更重要的是,HBO1作为一个原癌基因,涉及到一系列的癌症,如睾丸癌、前列腺癌、肾癌、白血病和乳腺癌等。  利用Hela细胞作为实验材料,我们发现表达外源的TNFAIP1抑制了HBO1的蛋白水平,同时也抑制了HBO1负责的H3K14和H4的乙酰化;另一方面,敲除TNFAIP1后,HBO1的蛋白水平和乙酰化的H3K14和H4急剧增长。接下来的研究表明,TNFAIP1是通过泛素化系统来调控HBO1蛋白的降解,其中TNFAIP1是作为脚手架蛋白,和E3泛素化连接酶Cul3,以及HBO1在体内形成一个三元复合物,该复合物可由免疫沉淀鉴定。  为了研究TNFAIP1在DNA损伤后修复中的作用,选择了应用羟基脲和过氧化氢来处理Hela细胞。羟基脲和过氧化氢对TNFAIP1和磷酸化的TNFAIP1同时有剂量和时间依赖性的诱导作用。令人惊奇的是,和紫外线或者脂多糖诱导不同,HBO1的蛋白表达在羟基脲诱导下持续增加,而过氧化氢处理时HBO1蛋白短时间内有上调,然后才保持降解的趋势。用Aphidicolin将Hela细胞同步到G1/S期后,羟基脲的处理促进了p-TNFAIP1进核,同时也促进了p-TNFAIP1和HBO1两者的结合以及HBO1的降解。在Hela细胞中干扰TNFAIP1后,用羟基脲处理的结果是HBO1蛋白增长的趋势加强;而过氧化氢处理的结果是短时间内因TNFAIP1敲除而表达异常高的HBO1蛋白含量逐渐下降。整个羟基脲和过氧化氢处理期间,p-TNFAIP1保持增长,并且与HBO1结合的p-TNFAIP1明显增加。  考虑到H3K14乙酰化是DNA修复和细胞增殖的标志,且HBO1在细胞DNA损伤的早期阶段会从复制位点上解离。我们认为过氧化氢导致DNA损伤后,HBO1的上调是为了加速乙酰化H3K14,进而启动相应的修复机制。而修复机制一旦启动,被诱导的p-TNFAIP1随之大量进核,调节了HBO1的降解和H3K14的去乙酰化;如此,细胞增殖受阻,同时基因组保持稳定性。以上为p-TNFAIP1和HBO1在DNA损伤后相应的变化情况,但深入的细节仍有待探索。  宫颈癌是一类在全球范围内威胁数以百万计妇女生命的流行性癌症,和人乳头瘤病毒(HPV)的感染息息相关。因此,在分子水平上阐明宫颈癌发生和发展的病程,和鉴定其中的关键因子,有助于更好地理解宫颈癌相关的分子机制和信号通路,并且为药物的设计提供靶标。Western blot和免疫组化实验表明,TNFAIP1和HBO1的蛋白水平的分布呈现负相关的关系,TNFAIP1在正常细胞中和癌旁组织中高表达,而HBO1在宫颈癌细胞和癌组织中高表达。为了研究TNFAIP1和HBO1在Hela细胞中的作用,我们继续进行了一系列实验。Transwell、划痕实验、MTT实验的结果显示,过表达TNFAIP1抑制了细胞侵袭、迁移和增殖,而干扰TNFAIP1的结果是促进了细胞侵袭、迁移和增殖。TNFAIP1是通过持续和HBO1结合并且促进HBO1蛋白的降解来实现以上功能的。还已知TNFAIP1可在多种细胞中诱导细胞凋亡,但是我们的结果表明,在Hela细胞中过表达或者干扰HBO1并没有改变Hela细胞的凋亡率。所以猜测TNFAIP1对于细胞凋亡的调控不依赖于HBO1的乙酰化转移酶活性,可能是通过另外的通路来实现的。简而言之,正是TNFAIP1和HBO1的相互作用影响了宫颈癌的进程。  本文研究了TNFAIP1和HBO1的相互作用、两者的相互作用在宫颈癌的发生和发展中的功能、两者的相互作用在羟基脲和过氧化氢诱导的DNA损伤后修复中的功能。
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