Gadd45a基因?qū)π∈笤煅杉?xì)胞功能的影響.pdf

1、Gadd45為生長抑制和DNA損傷基因(GrowtharrestandDNAdamageinduciblegeneGadd45)是由Fomace等[1]于1988年發(fā)現(xiàn)。Gadd45家族包括三個(gè)成員：Gadd45α(Gadd45α/Gadd45)、Gadd45b(Gadd4sβ/MyD118)、Gadd45g(Gadd45γ/CR6)，它們是DNA損傷修復(fù)的重要相關(guān)基因，在細(xì)胞凋亡中發(fā)揮重要的作用[2-3]。Gadd45基因家族序列非常

2、相似大約有57％基因同源性[4]，通常在環(huán)境損傷因子作用后，隨之DNA修復(fù)途徑的啟動(dòng)而誘導(dǎo)產(chǎn)生[5]。
　　 Gadd45a蛋白是一個(gè)小球狀酸性蛋白(分子量18000KD)主要表達(dá)在細(xì)胞核內(nèi)，與各種細(xì)胞周期相關(guān)的核蛋白質(zhì)相互作用[6]，如絲裂素活化蛋白激酶的激酶(mitogenactivatedproteinkinasekinase，MAPKK/MTK1)[7]，細(xì)胞分裂調(diào)控蛋白2（celldicisioncontrol2，Cd

3、c2）[8]，增殖細(xì)胞核抗原(PCNA)[9]，p21[10]以及核心組蛋白等發(fā)生相互作用[11-12],Gadd45a基因的第三個(gè)內(nèi)含子區(qū)段，存在一個(gè)高度保守的p53結(jié)合位點(diǎn)，野生型p53可以與此作用位點(diǎn)結(jié)合[13]，促進(jìn)Gadd45a基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)，各種影響p53因素均可導(dǎo)致Gadd45a基因啟動(dòng)子活性的下降，如cmyc鋅指蛋白ZBRK1[l4]。Gadd45a是Gadd45基因家族中唯一的p53靶基因，它在細(xì)胞的生命過程中起到重要

4、的作用，其中包括遺傳物質(zhì)穩(wěn)定性的維持[15]、細(xì)胞周期的調(diào)控[16-19]、核苷酸剪切修復(fù)[20-23]以及凋亡調(diào)控[24-30]等。
　　 造血細(xì)胞包括造血干細(xì)胞和造血祖細(xì)胞，對(duì)放射線照射非常敏感。5-10Gy的放射線照射劑量很可能導(dǎo)致小鼠造血系統(tǒng)破壞從而導(dǎo)致死亡[31]。已知Gadd45α作為壓力刺激敏感反應(yīng)基因，Gadd45家族中的唯一p53下游靶基因，而p53作為放射線照射反應(yīng)的重要信號(hào)通路，調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、DNA修復(fù)以

5、及凋亡[32]，從而我們通過Gadd45a基因敲除小鼠的體外骨髓造血干細(xì)胞(Haematopoieticstemcells，HSCs)單克隆培養(yǎng)、體內(nèi)競爭性移植、細(xì)胞免疫熒光等實(shí)驗(yàn)研究Gadd45a在HSC自我更新能力和損傷修復(fù)能力中的作用。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在正常的生理水平下Gadd45a基因缺失小鼠骨髓造血干/祖細(xì)胞表型分析并無差異。全骨髓競爭性連續(xù)移植及干細(xì)胞競爭性移植實(shí)驗(yàn)顯示，Gadd45a基因缺失小鼠骨髓長期造血干細(xì)

6、胞造血重建能力升高，而祖細(xì)胞水平功能下降。
　　 在放射線損傷情況下，Gadd45a基因缺失小鼠骨髓造血干/祖細(xì)胞表型分析仍無差異。體外單克隆培養(yǎng)顯示，Gadd45a基因缺失小鼠骨髓長期/短期/多潛能祖細(xì)胞均抵抗低劑量放射線損傷；全骨髓移植后受體小鼠給予8.5Gy放射線照射損傷顯示，Gadd45a基因缺失HSC對(duì)放射線敏感性無影響；競爭性骨髓移植受體小鼠給予連續(xù)兩次4.5Gy放射線處理實(shí)驗(yàn)顯示，在應(yīng)激損傷條件下，Gadd45a基