真核生物无义介导的mRNA降解与肿瘤关系的研究进展

研究发现任何错误剪接、移码、插入等基因突变都可能引入含有提前终止密码子(premature termination codon,PTC)的转录产物,将导致翻译提前终止而产生无生物活性甚至毒害性截短蛋白(truncated proteins)。而无义介导的mRNA的降解(nonsensemediated m RNA decay,NMD)作用机制在基因转录及转录后加工过程中选择性地迅速降解含有提前终止密码子的mRNA,避免产生对细胞正常生理功能有害的截短蛋白,真核生物NMD是转录后m RNA监控的重要环节。肿瘤的发生发展与相应基因的表达有关,NMD可以降解含有PTC的mRNA,学者们认为抑制NMD后肿瘤中某些基因的表达上调,而上调的基因或许在肿瘤的发生发展中其抑癌基因的作用,故学者们抑制肿瘤中NMD后进行测序筛选发生无义突变的抑癌基因。     

HTLV-Ⅰ tax反义RNA逆转小鼠神经纤维瘤

来源于转基因小鼠 (HTLV ⅠLTRtax基因 )的神经纤维瘤细胞系的细胞中 ,外源基因HTLV I tax高表达产生mRNA和蛋白质 ,使细胞出现转化表型 .当将反向插入了HTLV I taxcDNA的逆转录病毒导入这种细胞后 ,转录生成的反义RNA可抑制tax基因的表达 ,mRNA和蛋白质均减少 40 %强 ;细胞的形态和生长特征也随之发生明显变化 ;原先由Tax蛋白质激活的基因如GM -CSF ,IL -6,LT/TNF (蛋白质水平 ) ,c -myc和LIF(mRNA水平 )等的表达均下调 ;M -CSF(蛋白质水平 )和原癌基因c src(mRNA水平 )的表达上升 ;β 肌纤蛋白mRNA则不受影响 .这些变化可能是由于tax反义RNA降低了细胞内Tax蛋白质浓度的缘故 .这表明HTLV ⅠTax蛋白质维持转化细胞的形态、生长和增殖起关键性作用 ;由Tax蛋白质激活的细胞内源基因的表达受阻 ,则是转基因小鼠发生神经纤维瘤的原因 .     

钙调蛋白拮抗剂—小檗胺及其衍生物对正常牛胚肾细胞毒性的影响

本文研究了4种小檗胺类化合物对正常牛胚肾细胞(MDBK)生长增殖和细胞内钙调蛋白(CaM)水平的影响。结果发现,小檗胺及其衍生物对MDBK细胞的增殖都有抑制作用,但小檗胺的影响大于衍生物,而衍生物中,结构略复杂的EBB对MDBK细胞影响最小。实验结果还发现四种化合物均能不同程度地降低MDBK细胞内CaM的水平。     

MicroRNA 与肿瘤的相关研究进展

微小RNA(microRNAs,miRNA)是一类22个核苷酸左右的非编码调控RNA。可以通过切割mRNA或者是抑制翻译两种机制,在转录后水平发挥调控生物生长发育的重要作用。目前的研究已经发现microRNA参与调控发育、细胞分化、细胞凋亡等多种生理过程。目前已证实miRNA参与肿瘤发生和进展,miRNA表达谱是肿瘤诊断和预后的指标,miRNA突变、缺失或表达水平的异常与人类肿瘤密切相关,它发挥类似于癌基因或抑癌基因的作用,参与肿瘤细胞的增殖、分化和细胞凋亡过程。本文就miRNA在肿瘤发生发展以及诊断治疗方面的研究进展作一综述。     

以Ⅳ型胶原酶为靶点的细胞内表达单链抗体的抗肿瘤作用

Ⅳ型胶原酶(包括MMP-2和MMP-9)与肿瘤的侵袭转移和恶性进展密切相关. 通过构建可在真核细胞内质网表达抗Ⅳ型胶原酶scFv M97抗体基因的真核表达载体, 应用脂质体LipofectAMINE法对人高转移性肺巨细胞癌PG细胞系进行基因治疗. 研究结果表明, 细胞内表达scFv M97对PG细胞Ⅳ型胶原酶分泌、PG细胞生长及体外侵袭能力具有显著的抑制作用, 并能明显降低PG细胞裸鼠体内成瘤性, 延长动物存活时间. 以上结果提示胞内抗体技术可以在蛋白加工、分泌这一关键步骤从根本上抑制Ⅳ型胶原酶的活性, 在肿瘤基因治疗中具有重要的应用前景.     

MiR-26b是前列腺癌中的抑癌微RNA（英文）

微RNAs(又称miRNAs或miRs)是一类长度为19~24个核苷酸的单链非编码RNA分子.miRNA通过与其靶向的mRNA分子序列特异性互补配对,调节mRNA表达水平,抑制转录后的蛋白质翻译.miRNA在肿瘤中既可作为致癌因子也可作为抑癌因子.本研究前期已报道miR-26b在前列腺癌细胞系中低表达,并且抑制细胞自噬.本研究进一步全面揭示miR-26b对前列腺肿瘤细胞的作用.我们发现过表达miR-26b能够在体外抑制前列腺癌细胞的增殖和侵袭,并抑制裸鼠体内原位异种前列腺肿瘤的生长.为了探究miR-26b对前列腺癌细胞增殖和侵袭的潜在调控机制,我们进行了表达谱芯片鉴定miR-26b调控基因.表达谱芯片分析表明,在前列腺癌细胞系PC-3中过表达miR-26b后,显著上调的基因57个,显著下调的基因55个(变化倍数均大于2,且P值小于0.05).差异基因的功能多与细胞增殖、凋亡调控、蛋白质磷酸化和泛素化修饰调控过程相关,并且富集在多种信号通路中,例如TNF和TGF-β信号通路.在这些筛选出的基因中,CEACAM6表达水平下调2.17倍;序列分析及实验验证表明,CEACAM6的3′UTR区存在miR-26b的互补序列,是miR-26b的直接靶标.本研究证明了miR-26b能够靶向结合抑制CEACAM6的表达,从而抑制前列腺癌细胞在体外和体内的细胞增殖和侵袭活性,miR-26b是前列腺癌中的抑癌microRNA.     

肿瘤发生发展的分子机理(2)

人体内的原癌基因与肿瘤抑制基因编码许多种蛋白控制细胞的生长和增殖,在诱导癌变过程中起关键作用．原癌基因获得显性表达功能和肿瘤抑制基因丧失隐性表达功能的突变是致癌的。人类已经具有了解每一种肿瘤的特征基因改变的能力,并因此可以深入研究肿瘤发生和进展机制,全面改进肿瘤的早期诊断。     

抑癌基因的负转录调控

抑癌基因在正常细胞中适度表达,抑制细胞永生及转化,其转录下调见于某些肿瘤,而在衰老细胞中常见表达上调或活性增强。抑癌基因INK4a／ARF、p53和p21^Cipl的表达及其负调控与肿瘤及细胞衰老的关系十分密切。     

ATBF1研究综述

AT模体结合因子1(ATBF1)是一个新发现的抑癌基因,从人肝癌细胞HuH-7中分离得到。ATBF1可与甲胎蛋白基因增强子中AT富含原件结合,其表达产物是目前发现的分子量最大的转录调节因子。ATBF1基因表达过程中,通过选择性剪接产生ATBF1-A和ATBF1-B两种mRNA,这两种mRNA对AFP表达的调节具有相互对抗作用。ATBF1-A是ATBF1基因的主要表达形式,能抑制癌细胞生长;而ATBF1-B则能促进癌细胞增殖。ATBF1作为抑癌基因,为肿瘤的治疗带来新希望,但目前学术界对ATBF1的研究仍然有限。本文重点对ATBF1在神经系统、乳腺癌、胃癌、肝癌、结直肠癌以及其他肿瘤中的研究作综述,以期进一步明确ATBF1的抑癌机制。     

miRNA在肿瘤分子诊断和治疗中的研究进展

微小RNA(miRNA)是一类真核生物内源性、长18~25个核苷酸的小分子单链RNA,能够通过与靶mRNA特异性的碱基互补配对引起靶mRNA的降解或者翻译抑制,miRNA调节的紊乱将对细胞产生重要的影响。在肿瘤中,抑癌性miRNA的缺失会增加其靶向致癌基因的表达,而致癌miRNA(被称为oncomirs)的升高能够降低其靶向肿瘤抑制基因的表达。这一认识使得应用靶向致癌性miRNA与恢复抑癌性miRNA的功能来治疗肿瘤成为可能。随着临床研究的不断深入,miRNA不断为肿瘤分子诊断和治疗提供新的思路和治疗手段。     

A derivative of bisbenzylisoquinoline alkaloid is a new and potential calmodulin antagonist

A new derivative of bisbenzylisoquinoline (berbamine type): 0-(4-ethoxylbutyl) berbamine (EBB) was found to possess powerful and specific calmodulin (CaM) inhibitory properties. It inhibited CaM-stimulated Ca2+-Mg2+-ATPase in human erythrocyte membrane with IC50 value of 0.35 microM compared to that of 60 microM of berbamine. CaM-independent basal Ca2+-Mg2+-ATPase, Na+-K+-ATPase and Mg2+-ATPase were not effect at 1.0 microM of EBB at which CaM-dependent Ca2+-Mg2+-ATPase was already potently inhibited. The inhibition of CaM-dependent Ca2+-Mg2+-ATPase was competitive with respect to CaM. Higher amount of CaM reversed the inhibition caused by higher concentration of EBB. Using dansyl-CaM (D-CaM), it was shown that EBB binds directly to CaM and caused a conformational change of CaM polypeptide chain. From fluorescence titration curve we obtained evidence that in the presence of Ca2+, CaM has two specific binding sites for EBB and additional unspecific binding sites. The Ca2+-dependent binding sites of EBB on CaM were novel region different from the binding sites for TFP.     

稀土化合物氯化亚鈰对人肺癌细胞PG、人胃癌细胞BGC-823的作用

 以人肺癌细胞 Ｐ Ｇ 和人胃癌细胞 Ｂ Ｇ Ｃ ８２３ 作为研究对象,利用 Ｍ Ｔ Ｔ 测定、３ Ｈ Ｔｄ Ｒ 参入、流式细胞术、软琼脂培养、 Ｎｏｒｔｈｅｒｎ ｂｌｏｔ、 Ｗ ｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔ 等实验方法,观察了稀土化合物氯化亚鈰（ Ｃｅ Ｃｌ３）抑癌作用．结果表明, Ｃｅ Ｃｌ３ 浓度为 ００５ ｍ ｍ ｏｌ／ Ｌ,０１ ｍ ｍ ｏｌ／ Ｌ,０５ ｍ ｍ ｏｌ／ Ｌ和 １ ｍ ｍ ｏｌ／ Ｌ可抑制 Ｐ Ｇ 细胞的增殖;浓度为 ０５ ｍ ｍ ｏｌ／ Ｌ和 １ ｍ ｍ ｏｌ／ Ｌ可抑制 Ｐ Ｇ 细胞 Ｄ Ｎ Ａ 的合成,其 Ｇ１ 期细胞比例增加而 Ｓ期细胞比例减少,在软琼脂中的生长能力降低,原癌基因 ｃ ｍ ｙｃ 和 ｃ ｒａｓ 表达降低,ｐ１６ 蛋白质表达降低．而同样浓度的 Ｃｅ Ｃｌ３ 对 Ｂ Ｇ Ｃ ８２３ 细胞和正常细胞 ２ Ｂ Ｓ未见影响．提示：稀土化合物抑制肺癌细胞 Ｐ Ｇ 的增殖以及降低其恶性度的作用机制可能与一些增殖相关的原癌基因的表达和细胞周期的调控有关,其确切的机理还需进一步的研究．     

表达PKCα反义RNA对人肺癌细胞增殖的影响

 运用基因重组和基因转染技术 ,将 PKCα c DNA反向插入的重组质粒 p XJ41 - CKPα导入人肺癌 LTEPa- 2细胞 .经 Northern印迹 ,Western印迹等检验 ,表明成功地建立了稳定表达 PKCα反义 RNA的人肺癌细胞 (LT· AS4) .进一步研究了表达 PKCα反义 RNA对人肺癌细胞 LTEPa-2增殖的影响 .结果表明 ,表达 PKCα反义 RNA可抑制人肺癌细胞增殖速率 ,流式细胞光度术检测 ,G1 期细胞百分数增加 ,S期细胞百分数降低 ,并进一步探讨了其作用机理 ,观察到与增殖相关基因 c- myc、Ca M和 Cyclin B1的表达水平均下降 .这可能是 PKCα表达被阻抑、负调细胞增殖的分子机理之一     

cDNA transfection of amino-terminal fragment of urokinase efficiently inhibits cancer cell invasion and metastasis.

Focusing of urokinase-type plasminogen activator (uPA) to the cell surface via binding to its specific receptor (uPAR, CD87) is critical for tumor invasion and metastasis. Consequently, the inhibition of uPA-uPAR interaction on the cell surface might be a promising anti-invasion and anti-metastasis strategy. We examined the effects of cDNA transfection of the human uPA amino-terminal fragment (ATF) on invasion and metastasis of cancer cells. First, a highly metastatic human lung giant-cell carcinoma cell line (PG), used as the target cell for evaluation of this effect, was demonstrated to express both uPA and uPAR. Then, ATF, which contains an intact uPAR binding site but is catalytically inactive, was designed as an antagonist of uPA-uPAR interaction and was transfected into PG cells. [(3)H]-Thymidine incorporation and cell growth curves indicated that expressed ATF did not affect the proliferation of transfected cells. However, analysis by scanning electron microscopy revealed that ATF changed the host cells from the typical invasive phenotype to a noninvasive one. Correspondingly, the modified Boyden chamber test in vitro showed that ATF expression significantly decreased the invasive capacity of transfected cells. Furthermore, in the spontaneous metastasis model, it was confirmed in vivo that expressed ATF remarkably inhibited lung metastasis of implanted ATF-transfected PG cells. In summary, autocrine ATF could act as an antagonist of uPA-uPAR interaction, and ATF cDNA transfection could efficiently inhibit the invasion and metastasis of the cancer cells. Inhibition of uPA-uPAR interaction on the cell surface might be a promising anti-invasion and anti-metastasis strategy.     

蚕豆下表皮细胞外钙调素的存在及其对气孔运动的调节

细胞外钙调素可能作为多肽第一信使,调节细胞增殖,花粉萌发,特定基因表达等生理过程,气孔能灵敏地对外界刺激作出反应,快速开闭,本文用免疫电镜和免疫荧光显微镜技术证明保卫细胞及其它表皮细胞胞外都存在钙调素;外源纯化钙调素能促进气孔关闭,抑制气孔开放,最适浓度为10^-8mol/L;不能透过质膜的大分子钙调素拮抗剂W—-agarose和钙调素抗血清都能抑制气孔关闭,促进开放,说明保卫细胞的内源胞外钙调素确实能促进气孔关闭,抑制开放。而且只能在细胞外起作用,推测在自然情况下,保卫细胞内源胞外钙调素可能作为胞外第一信使和其它信号分子一起调节气孔的开关运动,而且可能在环境刺激与细胞响应之间起重要作用。     

蚕豆下表皮细胞外钙调素的存在及其对气孔运动的调节

细胞外钙调素可能作为多肽第一信使,调节细胞增殖、花粉萌发、特定基因表达等生理过程.气孔能灵敏地对外界刺激作出反应,快速开闭.本文用免疫电镜和免疫荧光显微镜技术证明保卫细胞及其它表皮细胞胞外都存在钙调素.外源纯化钙调素能促进气孔关闭、抑制气孔开放,最适浓度为10-8mol/L;不能透过质膜的大分子钙调素拮抗剂W7-agarose和钙调素抗血清都能抑制气孔关闭、促进开放,说明保卫细胞的内源胞外钙调素确实能促进气孔关闭、抑制开放,而且只能在细胞外起作用.推测在自然情况下,保卫细胞内源胞外钙调素可能作为胞外第一信使和其它信号分子一起调节气孔的开关运动,而且可能在环境刺激与细胞响应之间起重要作用.     

The impact of calmodulin on the cell cycle analyzed in a novel human cellular genetic system

Calmodulin (CaM) is the principle mediator of the Ca²⁺ signal in all eukaryotic cells. A huge variety of basic cellular processes including cell cycle control, proliferation, secretion and motility, among many others are governed by CaM, which regulates activities of myriads of target proteins. Mammalian CaM is encoded by three genes localized on different chromosomes all producing an identical protein. In this study, we have generated HeLa human cancer cells conditionally expressing CaM in a genetic background with all three genes inactivated by CRISPR/Cas9. We demonstrate that downregulation of ectopically expressed CaM is achieved after 120 h, when cells are arrested in the M phase of the cell cycle. We show for the first time that CaM downregulation in human cancer cells is followed by a multinucleated senescent state as indicated by expression of β-galactosidase as well as cell morphology typical for senescent cells. Our newly generated genetic system may be useful for the analysis of other CaM regulated processes in eukaryotic cells in the absence of endogenous CaM genes.