對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激介導(dǎo)含巰基抗氧化物引起的凋亡機(jī)制和ATF6βN糖基化功能探討.pdf

1、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是一個(gè)很重要的真核細(xì)胞亞細(xì)胞器,它實(shí)現(xiàn)多種細(xì)胞功能.其中包括為包外分泌蛋白和跨膜蛋白提供便于折疊的氧化環(huán)境:為鈣離子提供存儲(chǔ)場(chǎng)所:為類固醇和脂類合成提供場(chǎng)所.以上任何一項(xiàng)的功能受到干擾都會(huì)引起一種細(xì)胞反應(yīng)稱為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激觸發(fā)一個(gè)復(fù)雜的適應(yīng)反應(yīng)稱之為未折疊蛋白反應(yīng)(unfolded proteln response,UPR)來維持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的穩(wěn)態(tài).未折疊蛋白反應(yīng)開始的目的是適應(yīng)環(huán)境的變化,重建內(nèi)質(zhì)網(wǎng)正常的功能.這些適應(yīng)機(jī)制包括

2、增強(qiáng)幫助蛋白質(zhì)折疊的蛋白基因轉(zhuǎn)錄,促進(jìn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)蛋白降解途徑以移除錯(cuò)誤折疊的蛋白.在未折疊蛋白反應(yīng)相關(guān)蛋白的mRNA轉(zhuǎn)錄前,mRNA的翻譯也被抑制.當(dāng)這些適應(yīng)反應(yīng)失敗后,過強(qiáng)或長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡(通常以細(xì)胞凋亡的形式死亡).本研究主要探討了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在介導(dǎo)凋亡中的作用和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號(hào)通路中的關(guān)鍵分子ATF6βN糖基化對(duì)其功能的影響.
　　 第一部分探討了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在介導(dǎo)凋亡中的作用:
　　 兩種含巰基抗氧化物

3、,N-乙酰半胱氨酸和青霉氨,可以誘導(dǎo)各種癌細(xì)胞的凋亡,但其分子機(jī)制并不清楚.因此,本研究用于確定哪些基因負(fù)責(zé)N-乙酰半胱氨酸和青霉氨引起的凋亡.我們發(fā)現(xiàn)在N-乙酰半胱氨酸和青霉氨處理的HeLa細(xì)胞內(nèi)GRP78表達(dá)上調(diào),ATF6蛋白和XBP1 mRNA被剪切加工.這些都會(huì)誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)凋亡的關(guān)鍵分子CHOP的表達(dá).在N-乙酰半胱氨酸處理的HeLa細(xì)胞內(nèi),另外一CHOP誘導(dǎo)子ATF4也被激活.而CHOP siRNA可以緩解N-乙酰半胱氨

4、酸和青霉氨引起的凋亡更加證實(shí)了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在其中的介導(dǎo)作用.這些結(jié)果表明在N-乙酰半胱氨酸和青霉氨引起HeLa細(xì)胞凋亡是通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號(hào)通路的.
　　 第二部分探討了ATF6βN糖基化對(duì)其功能的影響:
　　 ATF6β包含五個(gè)進(jìn)化上保守的N糖基化位點(diǎn),它可以抑制ATF6α的轉(zhuǎn)錄活性.而ATF6α通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)急反應(yīng)元件來誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)基因表達(dá)調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的強(qiáng)度和持續(xù)性.盡管已知p110ATF6β可以被剪切從而產(chǎn)生入核

5、形式的p60ATF6β,其可以抑制ATF6α介導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)基因表達(dá).但是p110ATF6β的N糖基化功能還不清楚.本研究,我們發(fā)現(xiàn)完全去糖基化的p110ATF6β不能被剪切.而且不管是不是經(jīng)二巰基基疏糖醇處理,細(xì)胞核內(nèi)均檢測(cè)不到外源表達(dá)的非糖基化p110ATF6β.非糖基化的p110ATF6β也失去了ATF6α轉(zhuǎn)錄功能的抑制.我們的研究提供了一個(gè)新的機(jī)制,那就是非糖基化的p110ATF6β通過失去對(duì)ATF6α轉(zhuǎn)錄功能的抑制,而直接