BRSK2對能量壓力誘導下細胞周期適應性變化的調(diào)控作用研究.pdf

1、蛋白磷酸化是信號轉(zhuǎn)導過程中一個重要的調(diào)節(jié)途徑，它在調(diào)控真核生物和原核生物的細胞學功能和生理過程中發(fā)揮著重要的作用。蛋白激酶是磷酸化反應的主要完成者，它通過對蛋白底物絲氨酸、蘇氨酸或酪氨酸殘基的磷酸化而完成對蛋白質(zhì)的翻譯后修飾，控制著細胞的多種生理過程，包括代謝、轉(zhuǎn)錄、細胞周期進程、細胞骨架重排，以及細胞運動、凋亡和分化等。 BRSK2是一個絲氨酸／蘇氨酸蛋白激酶，屬于CAMK家族的AMPK亞家族。早先的研究認為它主要在腦中表達，

2、參與了神經(jīng)系統(tǒng)的極化和神經(jīng)遞質(zhì)釋放的突觸前調(diào)節(jié)。然而在我們的研究中發(fā)現(xiàn)，BRSK2不僅在腦中表達還在胰腺組織中有很高的表達量，這兩種組織都與葡萄糖密切相關。而且BRSK2作為AMPK亞家族的一員，很可能受到能量壓力的調(diào)節(jié)，而葡萄糖正是細胞能量的主要來源。然而迄今為止，關于BRSK2與能量壓力之間的關系仍未見報道。我們著重于此方面的研究，可能為深入研究BRSK2的功能，特別是在胰腺中的功能開辟一個新的領域。我們的研究結(jié)果顯示BRSK2在細

3、胞能量匱乏時會被激活。 另一方面，我們運用牛物信息學的方法，發(fā)現(xiàn)BRSK2氨基酸序列的10-674位含有一個與細胞周期調(diào)控、細胞分裂以及染色體分離相關的KOG0588結(jié)構域，因此我們研究了BRSK2與細胞周期的關系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在細胞中過量表達BRSK2會引起細胞周期G2／M阻滯，并相應提高G2／M期檢驗點蛋白CDC25C的Ser216位和Cdc2的Tyr15位的磷酸化水平。我們的研究還發(fā)現(xiàn)BRSK2能夠直接與CDC25C互作，并磷

4、酸化CDC25C的Ser216位，從而將CDC25C滯留在細胞質(zhì)中，這可能就是BRSK2引起細胞周期G2／M阻滯的分子機制。 在得到了上述的結(jié)果之后，我們進一步研究了能量壓力與細胞周期之間的關系以及BRSK2在其中所起的作用。雖然能量壓力與細胞周期的關系是最基本的細胞牛物學問題，然而多年來未曾有定論，原因之一可能就是不同的細胞系有不同的遺傳背景，最終產(chǎn)生了不同的結(jié)果。我們的結(jié)果顯示，在胰腺癌細胞株PANC．1中，當細胞能量匱乏時

5、，細胞周期會產(chǎn)生G2／M阻滯，伴隨著相應的檢驗點蛋白CDC25C的Ser216位和Cdc2的Tyr15位的磷酸化水平提高。但是當我們用特異性的siRNA干擾掉內(nèi)源BRSK2的表達時，這種能量壓力下PANC一1細胞周期產(chǎn)生的G2／M阻滯現(xiàn)象會顯著性的減弱。這一結(jié)果說明，在PANC一1細胞應答能量壓力誘導產(chǎn)牛G2／M阻滯的過程中，BRSK2起了中介者的作用。 綜上所述，本文的研究結(jié)果首次揭示了BRSK2在介導能量壓力調(diào)控細胞周期進程