论文部分内容阅读
生命体是高度复杂、有序、精密调控的有机体，它能对外界环境的变化迅速做出反应从而保持自身的稳定；这些外界变化的信号主要是通过一系列蛋白激酶级联反应传递到相应细胞内的。蛋白激酶在信号传递与能量代谢过程中发挥着重要的作用，其中激活促分裂原活化蛋白激酶(MEK1/2)和蛋白激酶C(PKC)家族是最重要的信号转导通路之一。它们的突变会导致一系列肿瘤及其他疾病，但是具体机制仍不清楚；因此研究它们如何在体内发挥作用，对治疗肿瘤等疾病具有重要意义。
雌激素受体是一类在体内分布广泛、成员众多的转录因子超家族。其中雌激素相关受体(ERRs)及其辅助因子PGC1s(peroxisome proliferator-activated receptorγcoactivator-ls:α/β)在线粒体生成和氧化磷酸化、糖类和脂类等能量代谢中发挥重要的作用。鉴于各种激酶在癌细胞的增殖和肿瘤发生上发挥重要的功能，这与能量代谢密不可分；因此本文将从两个方面初步探讨蛋白激酶参与调节ERRs和PGCls的转录活性及其生物学功能。
首先本课题探索了PKC是如何影响线粒体的功能从而影响能量代谢的。使用PKC广谱抑制剂G(o)6983发现细胞的线粒体生成降低，线粒体功能改变，表明一些线粒体调节因子例如ERRs的活性受到抑制。随后发现G(o)6983确实剂量依赖性的降低ERRα靶基因PPARα和MCAD的表达；并且PKC的激活剂PMA可以上调ERRα靶基因PDK4的表达。PMA介导的PDK4的上调可以被ERRα的拮抗剂XCT790抑制，表明ERRα在PMA调控的线粒体功能中发挥重要作用。通过过表达PKCα和PKCε的组成型活性的质粒，发现只有PKCε可以增加ERRα的转录活性；使用PKCε特异的siRNA会降低ERRα靶基因PDK4-promoter的转录活性，这表明PKCε可以调控ERRα的活性。根据预测的ERRα有可能被PKC磷酸化的位点，做了一系列突变，实验结果表明ERRα的Thr106、Ser110和Thr124残基可能是PKCε调控其活性的位点。总体来说，这些证据表明ERRα在PKCε调节线粒体功能中发挥了重要的作用。
同时本文探索了MEK1/2是如何在生长因子的刺激下影响线粒体的功能从而调节细胞生长的。发现线粒体生成在血清饥饿时降低，而血清恢复后线粒体生成又上调。使用MEK1/2抑制剂U0126，发现ATP5b(ATP synthase)、cytC(cytochrome C)、Tfam(mitochondrial transcription factor A)、Mfn2(mitofusion2)的mRNA表达水平下调。因为这些基因受到ERRs和PGCls的共同调控，检测后发现只有PGC1β的mRNA水平和蛋白水平下调。随后过表达PGCiβ可以部分恢复U0126对线粒体生成的下调，而且在饥饿情况下过表达MEK1/2同样可以恢复线粒体生成到生长状态下的水平。因此，MEK1/2可以通过选择性诱导PGCiβ的表达来调节线粒体生成。