銅離子代謝相關基因COMMD1與細胞衰老的相關性研究.pdf

1、背景與目的:Lamin A是重要的細胞核纖層組分。它與其它細胞核纖層組分以及多種核蛋白結合構成穩(wěn)定的網(wǎng)絡狀細胞核內(nèi)膜核纖層,對維持穩(wěn)定的核形態(tài)和染色質(zhì)定位以及基因表達至關重要。LMNA基因不同的突變導致截然不同的疾病及表型,提示不同的突變可能影響不同的Lamin A相關結合蛋白從而導致不同的發(fā)育異常。在患有兒童早老癥Hutchinson-Gilford progeria syndrome(HGPS)病人細胞中,LMNA的突變導致A型核纖

2、層蛋白前體prelamin A的加工異常,進而出現(xiàn)突變蛋白Progerin在細胞中的堆積,最終引起早衰。對Zmpste24-/-小鼠的研究顯示,Prelamin A加工所需的金屬蛋白酶Zmpste24缺失導致Prelamin A不能被正常加工,而在胞內(nèi)大量堆積,也表現(xiàn)出典型的早衰癥狀。對于異常的核纖層蛋白堆積如何導致早衰的確切機理尚不清楚。通過酵母雙雜交系統(tǒng)反復篩選到不僅與lamin A相互作用,而且還與prelamin A相互作用的銅

3、離了代謝相關基因COMMD1。本研究是對COMMDl的初步研究,希望了解COMMDl在異常核纖層蛋白在胞內(nèi)堆積后引起細胞衰老過程中的作用,從而理解早老癥發(fā)病的相關機制。
　　 方法:采用熒光蛋白定位、免疫熒光對COMMD1在細胞內(nèi)的定位以及與prelaminA、lamin A/C相互作用進行研究和確證。運用免疫熒光、RT-PCR、QRT-PCR以及Western Blotting的方法研究COMMD1在穩(wěn)定表達A型核纖層蛋白細胞

4、系中的定位和表達。使用siRNA沉默COMMD1在細胞內(nèi)的表達,進而分別研究COMMD1在過表達和被沉默的情形下,對細胞增殖、細胞周期以及直接對細胞衰老的影響。結果:免疫熒光顯示COMMD1主要定位于胞質(zhì)中,但是在胞核中也有少量分布。而GFP熒光蛋白定位、免疫熒光進一步證實了COMMD1與prelamin A蛋白在細胞內(nèi)的相互作用。而RT-PCR,QRT-PCR和Western Blotting的結果都表明在核纖層蛋白特別是prelam

5、in A和lamin A△50(pmgerin)異常堆積的的HEK293細胞中,COMMD1的表達上調(diào)至正常的HEK293細胞內(nèi)的2～3倍。而對COMMD1在細胞中的作用進一步研究發(fā)現(xiàn),COMMD1過表達和被沉默都能抑制細胞的增殖、促使細胞停滯于G1期,因而導致細胞的衰老。
　　 結論:COMMD1在細胞中不僅與A型核纖層蛋白相互作用,并且A型核纖層蛋白在胞內(nèi)中的堆積不僅促使主要定位于胞質(zhì)中的COMMD1向胞核易位,還引起COM