论文部分内容阅读
肝脏是高等生物体至关重要的器官之一。在本研究中,我们利用二乙基亚硝胺(DEN)诱发小鼠肝脏呈现不同程度的损伤,同时我们用组织化学以及肝功检测来追踪肝脏病变过程,该损伤过程包括最初的轻微的炎症反应,直到最后肝脏出现大面积坏死,肝细胞严重增生,并出现癌前病变。我们利用差速离心以及甘油梯度离心的方法分阶段提取并纯化蛋白酶体样品,利用经典的蛋白组学的方法找到并成功鉴定出了若干种差异蛋白,随后用western-blotting,RT-PCR,免疫组化等方法进行了验证。
我们已经成功鉴定到若干种在肝癌组织中异常表达的蛋白质,其中包括明显高表达的蛋白酶体β1亚基。为了进一步阐明β1亚基在细胞内的功能,我们建立了四种HeLa稳转细胞系,分别稳定表达红色荧光蛋白(Rfp),β1-Rfp,以及158位丝氨酸突变的S158Aβ1-Rfp以及S158Eβ1-Rfp。随后我们的研究证实,在细胞中过量表达β1亚基可以显著促进细胞的生长和迁移特性。通过对不同肿瘤组织免疫组化结果分析,我们发现β1亚基在肿瘤组织中明显高表达,并且在一些肿瘤细胞系中也呈现高表达,而其它亚基如Rpt3和α7均未有明显的上调。
我们研究也证实β1亚基与细胞周期抑癌蛋白p27Kip1可以直接结合并且它们二者之间的蛋白水平呈现负相关。在细胞中过表达β1亚基可以显著下调内源的p27Kip1蛋白水平,而SiRNA下调β1亚基表达水平之后p27Kip1蛋白水平出现上调。同时我们建立了一套体外蛋白降解体系,可以明显的观察到在弱酸性环境下,β1亚基自我剪切明显加强,同时其底物p27Kip1降解加速。
通过对β1亚基氨基端活性位点苏氨酸的突变,我们发现该活性位点对于β1亚基与p27Kip1的结合以及降解都非常重要。另外,我们也观察到p27Kip1上139位天冬氨酸的突变也会造成其与β1亚基结合能力的减弱。
我们建立了体内的泛素化降解分析体系,结果表明β1对p27Kip1的降解独立于泛素化蛋白酶体通路。当细胞内的蛋白酶体通路受阻时,外源转染的β1并不能够降解泛素化的p27Kip1-EGFP蛋白,而泛素化位点突变的p27Kip1-KR5蛋白能够被β1降解。
我们使用Forskolin以及H-89来激活或者抑制PKA通路的活性,再加上特异的针对PKA底物的抗体以及丝氨酸磷酸化抗体,我们发现PKA通路对β1亚基存在重要的调控作用。通过构建β1S158位点的突变质粒,我们发现保持去磷酸化状态(S158A)可以明显增强β1对p27Kip1的结合以及降解能力。综合细胞增殖的实验结果,我们认为PKA对β1的磷酸化修饰可以减弱β1对p27Kip1的降解作用,从而起到负调控β1酶活的作用,而β1的去磷酸化状态有助于其酶活性的发挥,可以促进细胞的增殖。通过外源转染Myc标签的β1以及S158位突变的β1蛋白,我们发现外源表达的β1或者β1S158E可以参与蛋白酶体的组装而当S158突变成丙氨酸之后减弱甚至丧失了其参与组装蛋白酶体的能力。这表明β1上158位的磷酸化对于β1参与蛋白酶体的组装起到了非常重要的作用。