对内质网应激介导含巯基抗氧化物引起的凋亡机制和ATF6βN糖基化功能探讨

论文摘要

内质网是一个很重要的真核细胞亚细胞器,它实现多种细胞功能.其中包括为包外分泌蛋白和跨膜蛋白提供便于折叠的氧化环境;为钙离子提供存储场所;为类固醇和脂类合成提供场所.以上任何一项的功能受到干扰都会引起一种细胞反应称为内质网应激.内质网应激触发一个复杂的适应反应称之为未折叠蛋白反应（unfolded protein response,UPR）来维持内质网的稳态.未折叠蛋白反应开始的目的是适应环境的变化,重建内质网正常的功能.这些适应机制包括增强帮助蛋白质折叠的蛋白基因转录,促进内质网相关蛋白降解途径以移除错误折叠的蛋白。在未折叠蛋白反应相关蛋白的mRNA转录前,mRNA的翻译也被抑制.当这些适应反应失败后,过强或长时间内质网应激会导致细胞死亡（通常以细胞凋亡的形式死亡）.本研究主要探讨了内质网应激在介导凋亡中的作用和内质网应激信号通路中的关键分子ATF6βN糖基化对其功能的影响.第一部分探讨了内质网应激在介导凋亡中的作用:两种含巯基抗氧化物,N-乙酰半胱氨酸和青霉氨,可以诱导各种癌细胞的凋亡,但其分子机制并不清楚.因此,本研究用于确定哪些基因负责N-乙酰半胱氨酸和青霉氨引起的凋亡.我们发现在N-乙酰半胱氨酸和青霉氨处理的HeLa细胞内GRP78表达上调,ATF6蛋白和XBP1 mRNA被剪切加工.这些都会诱导内质网应激诱导凋亡的关键分子CHOP的表达.在N-乙酰半胱氨酸处理的HeLa细胞内,另外一CHOP诱导子ATF4也被激活.而CHOP siRNA可以缓解N-乙酰半胱氨酸和青霉氨引起的凋亡更加证实了内质网应激在其中的介导作用.这些结果表明在N-乙酰半胱氨酸和青霉氨引起HeLa细胞凋亡是通过内质网应激信号通路的.第二部分探讨了ATF6βN糖基化对其功能的影响:ATF6β包含五个进化上保守的N糖基化位点,它可以抑制ATF6α的转录活性.而ATF6α通过内质网应急反应元件来诱导内质网应激相关基因表达调节内质网应激的强度和持续性.尽管已知p110ATF6β可以被剪切从而产生入核形式的p60ATF6β,其可以抑制ATF6α介导的内质网应激相关基因表达.但是p110ATF6β的N糖基化功能还不清楚.本研究,我们发现完全去糖基化的D110ATF6β不能被剪切.而且不管是不是经二巯基基疏糖醇处理,细胞核内均检测不到外源表达的非糖基化p110ATF6β.非糖基化的p110ATF6β也失去了ATF6α转录功能的抑制.我们的研究提供了一个新的机制,那就是非糖基化的p110ATF6β通过失去对ATF6α转录功能的抑制,而直接有利于内质网应激相关基因表达.

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 含巯基抗氧化物,N-乙酰半胱氨酸和青霉氨,通过内质网应激引起HeLa细胞凋亡
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 第二部分 ATF6β的N糖基化为其自身的剪切和对ATF6α转录功能的抑制所必须
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 全文总结
• 综述
• 发表文章
• 致谢