通过分析肝癌基因芯片,我们发现了一个肝癌组织中显著上调表达的基因,确定为TatDN1基因。保守功能域分析中,TatDN1被预测为一个核酸酶。在已有肿瘤研究中常发现存在着染色体上基因结构的缺失破坏,造成大量基因表达失调,这将促进肿瘤的生成及发展。核酸酶是生命体核酸代谢、消化酶,可广泛或特异的作用细胞内遗传物质核酸。在病理条件下,过表达的核酸酶存在破坏基因结构作用的可能性,作为核酸酶的TatDN1在肝癌中上调表达引起了我们对其关注。实验及信息学揭示TatDN1可广泛表达于多种组织,尤其在肿瘤组织细胞内可检测到较高水平表达。TatDN1在肿瘤细胞株中的广泛上调表达被通过查询公共数据库和使用表达谱、定量RT-PCR等实验确证。TatDN1在所检测的4种不同来源肝癌细胞株,相对正常肝细胞L02有3株是上调表达,但在HepG-2细胞中并未有显著差异,提示TatDN1与肿瘤的关系并不是简单的相关,可能参与癌症发生的不同发育阶段或与发病原因不同的特异型癌症有关。TatDN1在肿瘤组织和细胞内的上调高表达,使其成为潜在的肿瘤诊断的标志基因。为理解TatDN1基因的生理、病理意义,我们成功克隆了人TatDN1基因,表达和纯化到重组TatDN1蛋白。首次,对人TatDN1蛋白进行了较详细的酶学、生化鉴定。实验证实TatDN1是金属离子(Mg2+、Ca+)依赖可水解双链和单链DNA的Dnase,其最优活性在酸性pH4.5左右,这一活性特征区别于已发现的人DnaseⅠ和DnaseⅡ类型酶。此外,TatDN1的三维模型被通过Threading建模构建。基于此模型和序列比对数据,我们选取了在氨基酸序列中绝对保守且在三维空间上比邻的几个氨基酸进行了定点突变研究,发现当TatDN1酶的E112,H149,H174,E220,D222位点分别被突变为A后,将显著降低TatDN1酶活性,表明这些位点对维持TatDN1酶学活性是至关重要的,可能来自活性中心区。TatDN1在细胞株HEK293、QGY、L02中是全细胞分布,但在应对氧化压力刺激时,TatDN1在肝癌QGY细胞内表现为更多地集中到细胞核,提示出现核转位现象。肝癌细胞株QGY中过表达TatDN1造成S期细胞减少,而G0-G1期细胞增多,提示可能细胞分裂更多停滞在G1检测点。而TatDN1过表达却未对检测的细胞凋亡产生明显的影响,可见TatDN1在肿瘤中的上调可能是肿瘤发展中的结果。而要对TatDN1核酸酶在肿瘤中上调表达的生理、病理意义深入理解,仍需要大量实验研究工作来阐明。这里我们报道一个新的酸性、金属离子依赖的人类核酸酶TatDN1的起始研究。TatDN1作为Dnase可能在肝癌中受到特殊的调控而发挥其生理作用。　　 磷脂酸磷酸酶Ⅱ(PAP2)作为重要的整合膜磷酸酶,不仅在脂代谢中发挥作用,而且在生命体内对重要的脂级联信号转导起到关键的消减、转换调控作用。这里我们对先前实验室已克隆的一个新的人PAP2d基因开展了初步的研究。对PAP2d的肿瘤细胞表达谱进行了初步分析,以期能进一步对比正常组织细胞表达谱得到PAP2d特定病理条件下功能的提示。PAP2d在脑胶质瘤细胞U251和血癌细胞Jurkat,宫颈癌上皮Hela中表达水平要高于检测的其他细胞株,而在胶质瘤细胞C6中35个循环PCR后未能检测到PAP2d。在PAP2d的亚细胞定位分析中,绿色荧光融合蛋白EGFP-PAP2d主要分布于HEK293细胞的胞质,提示PAP2d可能在细胞质中的内质网或高尔基体内被修饰后,才将转运到细胞的质膜系统上发挥磷脂酸磷酸酶作用。在对PAP2d进行酶学和结构功能研究时,获得大量提纯的蛋白是必要的。但遗憾的是,我们在所使用的原核过表达系统中并没够能获得重组PAP2d蛋白的表达。　　 除了真核PAP2磷酸酶,细菌中也发现了大量的膜结合的PAP2相似蛋白(PAP2-like protein)。作为真核PAP2蛋白的同源物,这些细菌的膜蛋白同样具有磷脂酸磷酸酶活性。膜整合PAP2磷酸酶具有重要的生物学作用。但相对而言PAP2家族酶结构和功能关系研究较少。主要的原因之一是PAP2家族酶是整合膜蛋白且低表达,妨碍了PAP2蛋白的大量提纯和相关研究。这里我们依靠构建、筛选嗜热菌基因组文库。克隆了一个热稳定的PAP2同源物编码基因,命名为PAP2L2。最终,我们成功的表达和纯化到了膜整合的PAP2L2酶,并对该酶进行了磷脂底物特异性,动力学和其他生化特征的调查。PAP2L2的克隆和纯化,为深入研究PAP2家族酶进行提供了材料。获得PAP2L2的结构数据会使人们更深入理解PAP2家族酶的催化和调控机理。此外作为一个热稳定的膜蛋白,对PAP2L2蛋白进行深入的研究还将有助于我们对整合膜蛋白的热稳定性机理的理解。