论文摘要
本论文的研究工作分为以下两大部分。在第一部分中,我们对PcG靶基因FOXC1抑制乳腺癌转移及相关机制进行了研究。乳腺癌的恶性转移已经成为肿瘤致死的重要原因,对于转移相关机制的研究成为肿瘤治疗的重要靶点,而发现新的转移抑制因子也成为当前研究的热点。Polycomb group（PcG）蛋白通过组蛋白H3K27三甲基化作用参与可遗传的基因沉默过程,在发育过程中HOX基因表达、X染色体失活、细胞增殖等多种细胞事件中发挥重要的作用。近年来发现,PcG家族成员在肿瘤的发生和发展过程中也扮演着重要的角色。EZH2已经成为乳腺癌、前列腺癌等内分泌癌症恶化和预后水平的分子标志。其它PcG蛋白也被报道参与癌症的发生过程,如Bmi1被发现作为癌基因协同Myc基因促进B细胞和T细胞淋巴癌的发生。但是,对于EZH2及其它PcG家族成员参与乳腺癌发生和恶性转移过程的具体机制尚待明确。FOXC1是胚胎发育过程中与眼睛正常发育相关的重要的转录因子,其家族的其它成员已被发现在癌症进程中发挥重要作用,如FOXO亚家族成员能够抑制肿瘤发生,是极具潜力的抑癌基因。我们的实验发现PcG蛋白与FOXC1在两种转移能力不同的乳腺癌细胞系MCF-7和MDA-MB-231中表达水平明显呈现负相关,进一步分别过表达和干涉实验证实PcG家族蛋白尤其是EZH2能够调控FOXC1基因的转录,染色质免疫沉淀实验说明这种转录抑制主要通过影响FOXC1基因启动子处组蛋白乙酰化和H3K27的三甲基化来实现。通过构建FOXC1表达的MDA-MB-231稳定转染细胞系,我们证实作为EZH2的靶基因,FOXC1能够抑制乳腺癌细胞MDA-MB-231的增殖,诱导细胞周期的S期阻滞;通过体外细胞迁移和侵袭实验发现FOXC1能抑制MDA-MB-231细胞的转移和侵袭能力,并进一步诱导细胞走向衰老。我们的实验结果证实FOXC1是EZH2的一个新的靶基因,FOXC1在乳腺癌细胞系中的表达与乳腺癌的转移能力相关,外源转染FOXC1能够抑制乳腺癌细胞的恶性转移,这为EZH2参与乳腺癌进程的分子机制研究提供了有力的证据。在第二部分中,我们研究了丁酸钠诱导p18INK4C基因表达上调参与K562细胞G0/G1阻滞和红系分化。组蛋白去乙酰化酶抑制剂丁酸钠（NaBu）能诱导人红白血病细胞K562 G0/G1周期阻滞及随后的红系分化,但丁酸钠介导这一进程的分子机制尚不明确。我们的工作研究发现,在丁酸钠诱导的K562细胞红系分化过程中,p18INK4C基因的mRNA和蛋白水平都有明显的上调。通过对p18INK4C启动子的结构分析发现,丁酸钠的这种诱导作用依赖于启动子内部Sp1结合簇的完整性。进一步机制研究发现,丁酸钠导致内源p18INK4C启动子处组蛋白H3和H4乙酰化水平的升高,并增强转录因子Sp1在启动子处的结合能力。在K562细胞中过表达p18INK4C基因可诱导细胞G0/G1期阻滞和部分红系分化。这些结果表明在丁酸钠诱导K562细胞周期停滞和红系分化过程中,丁酸钠在转录水平上诱导p18INK4C表达,且后者在该过程中发挥了积极作用。
论文目录
中文摘要英文摘要第一部分 PcG 靶基因FOXC1 抑制乳腺癌转移及相关机制研究引言一、PcG 蛋白结构及功能简介（一） PcG 蛋白复合物（二） EZH2 蛋白与癌症发生及转移二、乳腺癌恶性转移相关机制研究进展（一） 乳腺癌转移机制研究进展（二） 转移相关因子的研究现状三、FOX 转录因子家族简介（一） FOX 家族成员（二） FOX 家族蛋白的主要功能（三） FOXC1 基因及功能研究进展四、本论文研究的内容和意义（一） 立题依据（二） 本论文的研究内容和意义实验材料与方法一、实验材料（一） 质粒（二） 蛋白质和抗体（三） 哺乳动物细胞系（四） 试剂二、实验方法I.分子生物学实验方法（一） 分子克隆（二） DNA 的琼脂糖电泳（三） 质粒大量制备的方法（四） 哺乳动物细胞总 RNA 的提取和 RT-PCR（五） 染色质免疫沉淀实验（六） RNA 干涉（RNAi）II. 细胞生物学实验方法（一） 哺乳动物细胞系的培养（二） 真核生物细胞系的瞬时转染和稳定转染（三） 蛋白质的Western blot 分析（四） MTT 细胞活性检测实验（五） 细胞体外划痕实验（六） 肿瘤细胞迁移和侵袭实验（七） 细胞衰老染色实验III. 统计分析实验结果与分析一、Polycomb参与FOXC1基因的表达调控及机制（一） polycomb 家族蛋白表达与 FOXC1 的表达呈现明显的负相关，FOXC1 是受polycomb 调控的靶基因（二） Polycomb通过影响组蛋白甲基化和乙酰化修饰调控FOXC1的表达二、FOXC1 抑制乳腺癌细胞增殖、迁移和侵袭（一） MDA-MB-231-FOXC1 稳定转染细胞系的构建及鉴定（二） FOXC1 抑制肿瘤细胞的增殖（三） FOXC1 抑制肿瘤细胞的恶性转移（四） FOXC1诱导MDA-MB-231细胞衰老讨论一、FOXC1 表达与ER 的关系二、PcG 家族蛋白转录调控FOXC1 的具体分子机制三、FOXC1 参与抑制乳腺癌的转移四、PcG 蛋白参与乳腺癌恶化的分子机制INK4C 基因表达上调参与K562 细胞G0/G1阻滞和红系分化'>第二部分 丁酸钠诱导p18INK4C 基因表达上调参与K562 细胞G0/G1阻滞和红系分化引言一、组蛋白去乙酰化酶抑制剂及其在红白血病分化治疗中的应用（一） 组蛋白去乙酰化酶抑制剂（二） 白血病分化治疗模型及丁酸钠的应用INK4C基因及其转录调控机制的研究进展'>二、p18INK4C基因及其转录调控机制的研究进展（一） 细胞周期调控的分子机制INK4C基因的结构和功能'>（二） 人p18INK4C基因的结构和功能INK4C基因的转录调控'>（三） 人p18INK4C基因的转录调控三、本论文研究的内容和意义（一） 立题依据（二） 本文的研究内容和意义实验材料和方法一、实验材料（一） 质粒（二） 蛋白质和抗体（三） 哺乳动物细胞系（四） 试剂二、实验方法Ⅰ.分子生物学实验方法Ⅱ.细胞生物学实验方法（一） 哺乳动物细胞系的培养（二） 细胞的药物刺激（三） 真核生物细胞的瞬时转染和荧光素酶报告基因检测（四） 流式细胞术（五） 联苯胺染色法Ⅲ.蛋白的生物化学实验方法Ⅳ.统计分析结果与分析INK4C 基因转录调控的影响及分子机制研究'>一、K562 红系分化过程中丁酸钠对p18INK4C基因转录调控的影响及分子机制研究INK4C的m RNA 和蛋白表达水平'>（一） 丁酸钠处理K562 细胞明显提高内源p18INK4C的m RNA 和蛋白表达水平INK4C启动子活性，且激活作用依赖于启动子处Sp1 结合簇的完整性'>（二） 丁酸钠处理激活p18INK4C启动子活性，且激活作用依赖于启动子处Sp1 结合簇的完整性INK4C启动子处组蛋白H3和H4的乙酰化水平以及转录因子Sp1 的结合能力'>（三） 丁酸钠处理提高p18INK4C启动子处组蛋白H3和H4的乙酰化水平以及转录因子Sp1 的结合能力INK4C基因可诱导细胞G0/G1 期阻滞和部分红系分化'>二、K562 细胞中过表达p18INK4C基因可诱导细胞G0/G1期阻滞和部分红系分化INK4C基因可诱导K562 细胞周期的G0/G1期阻滞'>（一） 过表达p18INK4C基因可诱导K562 细胞周期的G0/G1期阻滞INK4C基因可诱导K562 细胞部分红系分化'>（二） 过表达p18INK4C基因可诱导K562 细胞部分红系分化讨论一、HDAC抑制剂丁酸钠对p18基因转录调控的作用二、丁酸钠刺激对于转录因子结合的影响三、p18 对于K562 细胞周期和分化的影响主要结论和创新点参考文献附录致谢在学期间公开发表论文及著作情况
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标签：组蛋白甲基化修饰论文; 乳腺癌转移论文; 丁酸钠论文; 细胞红系分化论文;
FOXC1抑制乳腺癌转移及p18INK4C参与K562分化的机制研究
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