USP49调控HCT116细胞增殖的分子机制研究

来源 :新乡医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangbo330330
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
背景组蛋白的翻译后修饰在调控染色质结构和功能中起重要作用。已有研究表明,组蛋白的泛素化和去泛素化在转录调控过程中非常重要,组蛋白H2A的泛素化抑制基因表达,组蛋白H2B的泛素化促进基因表达。USP49是USP家族重要的一员,已有研究报道USP49可以直接结合和去泛素化p53蛋白,调控p53蛋白稳定性,在肿瘤发生发展中起到重要作用。同时,USP49也是组蛋白H2B的特异去泛素化酶,可能通过调节组蛋白H2B泛素化水平调控基因表达。MDM2是P53的一种泛素连接酶,文献报道MDM2组蛋白上富集H2Bub修饰,但是USP49是否可以通过调节H2B的泛素化来调控MDM2的基因表达,进而调控P53及其下游基因目前还没有报道。目的利用CRISPR/Cas9技术敲除USP49基因,构建稳定敲除USP49的HCT116细胞系,研究USP49调控HCT116细胞增殖的作用和分子机制。方法(1)HCT116细胞USP49基因缺陷型细胞系的构建采用CRISPR/Cas9基因编辑技术以及慢病毒转染对HCT116细胞USP49基因进行敲除,挑选单克隆细胞株,利用Sanger测序、RT-qPCR以及Western blot鉴定以验证基因敲除是否成功。(2)USP49缺陷型HCT116细胞的生长和生物学特性研究以HCT116空载单克隆细胞作为对照,对上述构建的USP49缺陷型HCT116细胞进行细胞学特性观察,包括细胞增殖、克隆形成、细胞划痕等。(3)USP49基因敲除对MDM2-P53信号通路的影响通过RT-qPCR实验以β-actin为内参,对USP49敲除细胞系中MDM2、P53、P21、BAX等基因表达水平进行检测。(4)USP49过表达细胞株对HCT116细胞增殖的作用采用USP49过表达载体pc DNA3USP49转染HCT116细胞,过表达细胞系用Western和RT-qPCR验证,对细胞增殖作用用克隆形成验证。(5)USP49对组蛋白H2Bub的影响提取USP49缺陷型细胞和USP49过表达细胞组蛋白,以H3为内参,Western检测目的蛋白H2Bub的变化。(6)USP49对MDM2-P53信号通路基因的H2Bub水平的影响通过染色质免疫共沉淀(Chromatin immunoprecipitation,ChIP),检测MDM2-P53信号通路基因的组蛋白H2Bub水平,从而进一步明确USP49如何在结肠癌发展过程中对MDM2-P53信号通路基因的调控。(7)USP49在结肠癌发展过程中调控的靶基因通过染色质免疫共沉淀实验,利用USP49抗体,检测USP49在结肠癌发展过程中结合的相关基因。结果(1)成功构建HCT116的USP49基因缺陷型细胞系。(2)USP49缺陷型HCT116细胞的生长和生物学特性研究发现,敲除USP49基因后细胞增殖加快,细胞迁移速度加快,克隆形成明显增强。(3)在USP49敲除细胞中,通过RT-qPCR检测发现,在MDM2-P53信号中,MDM2升高、P53降低、P21和BAX降低。(4)在USP49过表达细胞中,USP49的蛋白表达含量和USP49 mRNA水平明显升高,克隆形成能力下降。(5)提取过表达和敲除USP49细胞总组蛋白,Western结果表明,USP49敲除导致组蛋白H2Bub水平升高,而USP49过表达导致H2Bub降低。(6)通过ChIP-qPCR,利用Anti-H2Bub1抗体,检测发现肿瘤相关基因MDM2的H2B的泛素化水平升高,P53,P21和BAX基因泛素化水平降低。(7)利用Anti-USP49抗体,通过ChIP-qPCR实验,检测USP49在肿瘤发生过程中的靶位点,结果表明在USP49过表达细胞中MDM2的启动子区域和5’编码区,USP49结合升高,表明USP49直接结合在MDM2基因位点。结论1.USP49在结肠癌细胞增殖中作为一个抑癌因子调控MDM2-P53信号通路的基因表达。2.USP49作为一个表观修饰酶,结合在MDM2启动子区和编码区,通过调节MDM2基因的H2Bub水平,调控MDM2基因表达,导致MDM2下游P53及其P53下游基因表达发生变化,参与HCT116细胞增殖。
其他文献
背景随着国民生活水平的日益提高,消化道恶性肿瘤的发生率呈逐年上升的趋势,其中结直肠癌(colorectal cancer)发病率高居消化道恶性肿瘤第二位,仅次于胃癌。研究表明在接受恶性肿瘤外科治疗的患者群体中,下肢静脉血栓形成即静脉血栓栓塞症(VTE Venous Thromboembolism)是较为常见的围手术期并发症之一。血栓弹力图(TEG Thromboelastography)是近年来新
背景三阴性乳腺癌(Triple negative breast cancer,TNBC)是一种难治性乳腺癌,具有高转移、高复发,高死亡率的特点,在所有乳腺癌类型中预后最差。其治疗方式以手术治疗和化学治疗为主。研究表明,多巴胺D2受体(Dopamine D2 receptor,DRD2)在多种癌组织中高表达。其中部分DRD2拮抗剂,联合化疗药物能够发挥协同抗肿瘤的作用。甲氧氯普胺作为一种DRD2受体
背景我国食管癌发病率在全球排名第五,其主要组织病理类型是鳞状细胞癌,且分布具有显著的地域差异。由于食管癌患者初诊时多数处于中晚期,另外治疗后的高转移率及高复发率,导致预后较差。因此需要探索新的治疗靶点来改善食管癌患者的预后。Profilin 2(PFN2)是一种肌动蛋白结合蛋白,可对肌动蛋白反应进行调节而影响细胞运动。研究发现PFN2与恶性肿瘤的增殖、凋亡、浸润及转移相关。生物信息学发现PFN2在
背景弥漫大B细胞淋巴瘤(Diffuse Large B Cell Lymphoma,DLBCL)作为非霍奇金淋巴瘤疾病中最为常见的类型之一,具有异质性高、侵袭力强、预后不佳等特点。目前,深入探究DLBCL的发病机制、找寻具备治疗潜力的新型靶标具有重要的临床现实意义。KRAB锌指蛋白(Krüppel-associated box domain-zinc finger protein,KRAB-ZFP
背景目前肺腺癌是发病率最高的肺癌病理类型。研究显示肿瘤微环境的重要影响因素-低氧,能够通过脂代谢调控肿瘤细胞迁移。目前对肺腺癌转移缺乏有效治疗方法,因此阐明肺腺癌细胞在低氧条件下迁移的机制对于治疗肺腺癌、提高患者生存率十分必要。乙酰辅酶A羧化酶1(acetyl-CoA carboxylase 1,ACC1)是调控脂肪酸代谢的限速酶,其在肿瘤细胞的脂肪酸代谢过程中发挥重要作用。研究表明靶向ACC1的
背景肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)是原发性肝癌最常见组织学类型,具有易复发、易转移等特点,临床预后极差。传统的治疗方法主要包括手术切除、介入治疗、靶向治疗、肝移植等,肝癌的5年复发率高达70%。HCC的早期发现、早期诊断,并积极采取有效的治疗措施可显著提高HCC患者生存率。肝硬化是肝癌的早期病变,目前肝硬化向HCC的转化中仍缺乏有效的无创性血清诊断标志物,AF
背景胃癌是全球最常见的恶性肿瘤之一,在肿瘤相关性死亡中排第四位,严重危害人类健康。中国是胃癌高发国家,其发病率、死亡率均显著高于西方发达国家,且由于早期症状不典型、胃癌的筛查未普及等原因,中国胃癌在诊断时多已是晚期胃癌,胃癌常见的转移部位是淋巴结及远处器官。而胃癌发生卵巢转移为一种特殊类型的转移癌,被称为Krukenberg瘤。据报道,胃原发灶手术切除后随访观察期间Krukenberg瘤发生率为3
背景贲门腺癌(gastric cardia adenocarcinoma,GCA)即食管胃结合部腺癌(adenocarcinoma of gastroesophageal junction,AGEJ),是常见的恶性肿瘤之一,全球发病率呈上升趋势,临床表现隐匿且解剖部位特殊,早期诊断困难,预后较差。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是影
背景胆囊癌是胆道最常见的癌症,极具侵袭性。有流行病学调查研究表明,胆囊癌的致死风险较高,患者的平均总生存期为6个月,且5年生成率低于5%,其形势极其严峻。由于胆囊癌症状具有一定的隐匿性,多数患者在接受治疗时已处于但胆囊癌晚期,只有10%左右的患者可采取外科治疗,根治性切除加上细致的淋巴结清扫是最佳的治疗选择。鉴于以上情况,探究胆囊癌淋巴结转移的临场病理点及淋巴结转移的临床病理危险因素显得尤为重要。
背景孤独症病因复杂,目前尚无根治方法。据报道,N-乙酰半胱氨酸(N-acytylcysteine,NAC)可以改善孤独症患者社交行为、易怒、自我伤害和焦虑样行为等症状,但作用机制尚不清楚。自噬功能异常及Notch信号通路在孤独症发生过程中起重要的作用。N-乙酰半胱氨酸改善孤独症样行为学异常是否与调控自噬功能及Notch信号通路有关有待研究。目的探讨NAC是否通过调控自噬功能及Notch信号通路异常