PML-Ⅴ型蛋白参与三氧化二砷治疗急性早幼粒白血病的分子机制研究

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目的:
  (1)探究PML-Ⅴ型蛋白的稳定性和其泛素化修饰,以及PML-Ⅴ型蛋白参与急性早幼粒细胞白血病(APL)对三氧化二砷(As2O3)敏感性调控的分子机制。
  (2)阐明PML-Ⅴ型蛋白的表达水平与As2O3诱导PML-RAR融合蛋白降解速率的关系,以及APL细胞株NB4细胞中PML-Ⅴ型蛋白的表达水平与PML核小体结构的关系。
  (3)探究PML-Ⅴ基因的C端序列7ab区域对PML-Ⅴ型蛋白功能的影响。
  (4)探究APL患者体内PML-Ⅴ/PML型基因含量比值,并结合患者病程进展,以期对APL患者制定个体化给药方案。
  方法:
  (1)同源重组法构建各缺失或突变的质粒。
  (2)免疫印迹法检测各蛋白在核质(RIPA裂解液的可溶部分)及核基质(RIPA裂解液的不可溶部分)中的表达。
  (3)免疫荧光法检测各蛋白在细胞中表达及形态变化。
  (4)免疫共沉淀法检测蛋白-蛋白相互作用。
  (5)荧光定量PCR法检测基因的mRNA水平变化。
  (6)慢病毒转染法构建稳转细胞系。
  (7)脂质体介导法将目的基因导入细胞内。
  结果:
  (1)在PML蛋白的7种亚型,PML-Ⅴ型蛋白降解速度最快,蛋白半衰期最短,蛋白稳定性最低,泛素化修饰能力最强,且对As2O3最为敏感。
  (2)当PML-Ⅴ型蛋白表达水平升高时,As2O3诱导的PML-RARα融合蛋白降解速率加快。与此同时,对于NB4细胞而言,PML-Ⅴ型蛋白含量升高还能致使PML核小体结构由弥散状态转变为聚集状态的PML核小体。
  (3)PML-Ⅴ型蛋白C端的7ab区域突变或缺失,会导致蛋白半衰期延长,蛋白稳定性降低,对砷剂的敏感性降低,泛素化修饰减弱甚至于完全消失,且As2O3诱导的PML-RARα融合蛋白降解的现象随之消失。
  (4)与正常人相比,APL患者体内PML-Ⅴ型蛋白的表达量低,且PML-Ⅴ型蛋白表达水平与PML-RARα融合蛋白表达水平呈负相关,即PML-Ⅴ型蛋白表达量高时PML-RARα融合蛋白表达量相对较低,反之同理。当前,临床上通用的干扰素α不仅能促进NB4细胞中内源性PML-Ⅴ型蛋白的表达,从而使PML核小体由弥散状态转变为聚集状态。
  结论:
  由前期数据可得,PML-Ⅴ型蛋白在七种PML蛋白亚型中,其蛋白半衰期最短,蛋白稳定性最低,泛素化修饰最强,并且对As2O3最敏感。PML-Ⅴ型蛋白表达升高会加快As2O3诱导的PML-RARα融合蛋白的降解,并恢复PML核小体从弥散状态转变为正常状态的PML核小体。当PML-Ⅴ型蛋白7ab区域突变或缺失时,PML-Ⅴ型蛋白会丧失其正常的生物学功能。因此,PML-Ⅴ型蛋白C-端序列7ab区域对于维持其正常的生物学功能以及砷剂诱导PML-RARα融合蛋白降解发挥至关重要的作用。
  另外,从患者的血液样本分析了治疗效果与PNL-Ⅴ之间的相关性,发现PML-Ⅴ型蛋白表达相对量高的APL患者,病情较轻,砷剂治疗后缓解较快;相反,PML-Ⅴ型蛋白表达量相对较低的APL患者,病情较重,缓解较慢。
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