轉(zhuǎn)錄因子JunB調(diào)控肌細(xì)胞蛋白質(zhì)合成機(jī)制的研究.pdf

1、骨骼肌是豬身體最大的組織，其重量約占總體重的40-50％。由于豬在出生時(shí)，肌纖維的數(shù)目已經(jīng)確定，因此豬出生后骨骼肌的生長主要取決于蛋白質(zhì)沉積的增加。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)合成大于蛋白質(zhì)降解時(shí)，骨骼肌表現(xiàn)為生長。研究表明，調(diào)控蛋白質(zhì)合成與降解的信號通路并不完全獨(dú)立，存在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)調(diào)控蛋白質(zhì)合成與降解，因此靶定節(jié)點(diǎn)可以明確調(diào)控靶點(diǎn)，更加有效地調(diào)控肌肉的凈沉積。研究表明轉(zhuǎn)錄因子JunB作為節(jié)點(diǎn)可以促進(jìn)蛋白質(zhì)合成并抑制蛋白質(zhì)降解，其中抑制蛋白質(zhì)降解的機(jī)

2、制已基本闡明，但是JunB調(diào)控蛋白質(zhì)合成并不通過經(jīng)典的mTOR信號通路，具體的機(jī)制尚不清楚。mTOR信號通路作為調(diào)控蛋白質(zhì)合成的核心通路，主要是通過調(diào)控真核起始因子(eukaryotic initiaton factors，eIFs)發(fā)揮作用，因此，本試驗(yàn)的目的是研究JunB與蛋白質(zhì)翻譯起始和翻譯延長的關(guān)系，在細(xì)胞和分子水平闡明轉(zhuǎn)錄因子JunB調(diào)控蛋白質(zhì)合成的機(jī)制。
　　課題的研究內(nèi)容由兩部分組成，第一部分為建立試驗(yàn)方法，將SUn

3、SET非放射性方法發(fā)展為一個(gè)不僅可以檢測蛋白質(zhì)合成速率也能夠研究蛋白質(zhì)翻譯起始和延長的方法;第二部分為機(jī)制研究，運(yùn)用SUnSET方法檢測過表達(dá)和敲低JunB后對蛋白質(zhì)合成速率的影響，及對翻譯起始、翻譯延長、核糖體生成的影響，以闡明轉(zhuǎn)錄因子JunB調(diào)控蛋白質(zhì)合成的調(diào)控機(jī)理。
　　第一部分內(nèi)容，運(yùn)用SUnSET非放射性方法研究蛋白質(zhì)翻譯及檢測蛋白質(zhì)合成速率。主要結(jié)果如下:
　　1、確定用1μg/mL嘌呤霉素孵育C2C12肌管30

4、min最佳。在0～5μg/mL的濃度范圍，隨著嘌呤霉素濃度的升高，相應(yīng)的含嘌呤霉素的蛋白質(zhì)增多，但是當(dāng)嘌呤霉素濃度達(dá)到10μg/mL時(shí)含嘌呤霉素的蛋白質(zhì)反而減少。
　　2、SUnSET方法適用于檢測翻譯起始/翻譯延長變化所引起的蛋白質(zhì)合成速率的變化。用胰島素和雷帕霉素處理C2C12肌管細(xì)胞后分別促進(jìn)和減少了mTOR、S6K1蛋白磷酸化，表明翻譯起始發(fā)生變化，相應(yīng)SUnSET方法分別檢測到蛋白質(zhì)合成速率增加和減少;用羰基氰化氯苯腙(

5、carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazone,CCCP)處理C2C12成肌細(xì)胞2min后，mTOR、S6K1、eIF2α蛋白磷酸化沒有發(fā)生變化，只有eEF2蛋白磷酸化增多，表明翻譯起始沒有發(fā)生變化而翻譯延長受到抑制，相應(yīng)SUnSET方法分別檢測到蛋白質(zhì)合成速率減少;用氨基酸饑餓和PBS饑餓處理C2C12成肌細(xì)胞后，mTOR、S6K1、eIF2α、eEF2蛋白磷酸化都發(fā)生變化，表明翻譯起始和翻譯延長都發(fā)

6、生變化，相應(yīng)SUnSET方法檢測到蛋白質(zhì)合成速率變化一致。
　　3、SUnSET方法適用于檢測C2C12成肌細(xì)胞、C3H10T1/2間充質(zhì)干細(xì)胞等不同特性的細(xì)胞蛋白質(zhì)合成速率。C3H10T1/2細(xì)胞分別進(jìn)行PBS饑餓、雷帕霉素處理、氨基酸饑餓、及氨基酸饑餓后加入氨基酸四種實(shí)驗(yàn)處理后，運(yùn)用SUnSET方法檢測蛋白質(zhì)合成速率，結(jié)果與前面C2C12細(xì)胞中所得結(jié)果基本一致。
　　第二部分內(nèi)容，轉(zhuǎn)錄因子JunB調(diào)控C2C12成肌細(xì)胞蛋

7、白質(zhì)合成機(jī)制的研究。主要結(jié)果如下:
　　1、JunB調(diào)控蛋白質(zhì)合成。C2C12成肌細(xì)胞過表達(dá)JunB會(huì)促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，敲低JunB會(huì)抑制蛋白質(zhì)合成。
　　2、JunB不影響mTOR信號通路及eIF2α蛋白磷酸化，也不影響18S和28S核糖體rRNA生成，但是會(huì)影響eEF2蛋白磷酸化和eEF2激酶蛋白磷酸化，并影響myostatin-Smad信號通路。C2C12成肌細(xì)胞中過表達(dá)和敲低JunB檢測mTOR、S6K1蛋白磷酸化沒有

8、變化，eIF2α蛋白磷酸化也沒有變化，18S和28S核糖體rRNA生成也沒有變化，但是過表達(dá)JunB檢測到翻譯延長關(guān)鍵蛋白eEF2蛋白的磷酸減少，eEF2上游激酶eEF2k(Ser359)磷酸化增多，敲低JunB結(jié)果相反，變化情況與JunB調(diào)控的蛋白合成變化情況一致。同樣過表達(dá)JunB檢測到myostatin基因表達(dá)下調(diào)，Smad蛋白磷酸化減少，敲低JunB結(jié)果相反。
　　綜上所述，本研究的結(jié)論是:
　　1、驗(yàn)證了SUnSE