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研究目的:细胞应激是细胞处在不利生存条件下所采取的保护性的应答方式,细胞应激也分为多种,比如氧化应激,病毒感染,缺氧应激等等,对于不同的应激,细胞内会有不同的信号通路应答相对应的应激刺激,其中应激颗粒(SGs)的形成是细胞应激过程中一个重要方面。Tudor-SN蛋白作为一种多功能蛋白,在细胞应激过程中发挥着重要的作用,例如在植物中,Tudor-SN蛋白可以提高植物的应激耐受力,并可稳定敏感的mRNA的水平,对于植物在高盐、高渗的环境下生长至关重要。近年来陆续有文献报道,Tudor-SN蛋白可以参与应激颗粒的形成,并起到抗凋亡、促进细胞存活的作用。本课题旨在通过对 Tudor-SN蛋白的关键性磷酸化位点在其参与应激颗粒形成过程中作用的研究,进而深入探讨其在应激过程中发挥的重要作用。 方法:本课题分为三个部分,第一部分是构建pCMV-N-Tudor-SN(T103A)-Flag、pmCherry-C1-Tudor-SN(T103A)两种点突变质粒,首先通过定点突变技术将 T hr103(T103)位点进行突变,然后利用质粒构建技术,将目的片段与载体相连接,该两种质粒可以为后续的CoIP及免疫荧光实验提供必要的实验基础。第二部分是T103点突变对Tudor-SN蛋白参与应激颗粒形成的影响。这部分分为三个方面,第一方面利用重组质粒,观察T103点突变后对Tudor-SN蛋白与应激颗粒共定位的影响。第二方面,利用CoIP技术,研究点突变情况下,Tudor-SN蛋白与应激颗粒蛋白组分的结合情况。第三方面,利用 RIP技术,研究点突变情况下,Tudor-SN蛋白与应激颗粒mRNA组分结合的情况。第三部分是应激条件下磷酸化 Tudor-SN蛋白的上游激酶分析。此部分分为四个方面。第一方面, Tudor-SN蛋白 T103位点潜在激酶生物信息学预测。利用磷酸化数据库网站对Tudor-SN蛋白的潜在激酶进行预测。第二方面,Tudor-SN蛋白与潜在激酶的结合检测。利用 CoIP技术检测 Tudor-SN蛋白与一些潜在激酶的结合情况。第三方面,Tudor-SN蛋白潜在激酶的验证。利用体外激酶检测技术,确定能够直接磷酸化 Tudor-SN蛋白 T103位点的激酶。第四方面,抑制 JNK激酶活性对Tudor-SN磷酸化水平及其参与应激颗粒形成的影响。给予JNK抑制剂的情况下,利用Western blot技术检测T103位点磷酸化程度的变化,利用免疫荧光技术检测Tudor-SN蛋白与应激颗粒的共定位情况。 结果: ①两种质粒 pCMV-N-Tudor-SN(T103A)-Flag、pmCherry-C1-Tudor-SN(T103A)能够在细胞中融合表达,证明质粒构建成功,可以用于后续实验。 ②Tudor-SN蛋白T103位点突变后,其不能与应激颗粒共定位。 ③CoIP实验结果显示,T103位点突变可导致其与颗粒组分蛋白G3BP、TIAR的结合减弱。 ④RIP结果显示, T103位点突变没有影响其与应激颗粒 mRNA组分AGTR1-3UTR的影响。 ⑤Tudor-SN蛋白与其潜在磷酸化激酶JNK有结合,和激酶p38没有结合。 ⑥激活的JNK可以直接磷酸化Tudor-SN蛋白的T103位点。 ⑦给予JNK抑制剂,可以使T103位点的磷酸化水平下降,且定位于应激颗粒的T103位点磷酸化的Tudor-SN蛋白明显减少。 结论: ①在亚砷酸盐刺激条件下,Tudor-SN蛋白T103位点磷酸化是其能够进入应激颗粒的先决条件。 ②Tudor-SN蛋白T103位点磷酸化能够影响其与应激颗粒蛋白组分的结合,但不会影响其与AGTR1-3UTR的结合。 ③JNK是磷酸化Tudor-SN蛋白T103位点的直接激酶。