RNA干扰Chk1/2调控二烯丙基二硫诱导的G2/M期阻滞作用及相关周期蛋白表达

在细胞周期检测点信号传导通路中,Chkl和Chk2起着重要作用,主要参与G2/M期细胞周期检测点信号传导.首先采用RNAi技术在BGC823细胞中将Chk1、Chk2基因沉默,Chk1、Chk2 siRNA转染BGC823细胞后24h加入15mg/L二烯丙基二硫(diallyl disulfide,DADS),接着通过Real-timePCR、Western blot分析Chk1、Chk2基因在转染前后的表达差异,然后运用流式细胞术和Western blot分析Chk1、Chk2基因沉默后对DADS诱导的细胞周期G2/M期阻滞作用及相关周期蛋白CDC25C和cyclinB1表达的影响.实验结果表明,与未转染对照组相比,转染Chk1、Chk2siRNA后BGC823细胞中Chk1、Chk2表达明显被抑制,二者的mRNA表达分别下降84.7%和69.0%,蛋白质水平分别下降73.4%和78.5%.流式细胞术分析结果发现,ChklsiRNA转染的BGC823细胞在15mg/LDADS处理24h后,G2/M期比例由单纯DADS处理组的58.1%降至10.4%(P<0.05).但Chk2 siRNA转染后加入15mg/...     

ATM、ATR和DNA损伤介导的细胞周期阻滞

ATM和ATR属于PIKK家族,是DNA损伤检查点的主要成员。它们被不同类型的DNA损伤所激活,通过磷酸化相应的下游蛋白Chk1和Chk2等,调节细胞周期各个检查点,引起细胞周期阻滞,使DNA损伤得以修复。ATM和ATR在维持基因组的稳定性中起到至关重要的作用。本文着重综述有关ATM和ATR在DNA损伤介导的细胞周期阻滞中发挥的作用以及相互关系的最新研究进展。     

检验点激酶1的研究进展

检验点激酶1(checkpointkinase1,Chk1)为一种进化保守的蛋白激酶,是细胞检验点的转导因子。当电离辐射、紫外线等引起细胞DNA损伤或者DNA复制叉停滞时Chk1活化,诱导细胞产生细胞周期阻滞、DNA修复或细胞凋亡等特征。现对Chk1的结构、功能以及病毒通过Chk1调控宿主细胞周期等方面进行简述。     

糖尿病及其并发症与DNA损伤、修复的研究进展

糖尿病(diabetes mellitus,DM)是由多种环境因素、遗传因素联合作用导致慢性高血糖状态的全身代谢性疾病,易并发形成心血管、视网膜、肾脏、神经等病变,发病机制复杂,严重危害人类健康。目前DNA损伤、修复在DM及其并发症的发生发展和防治过程中的作用受到重视,现就DNA损伤与修复过程中多聚(ADP核糖)聚合酶[Poly(ADP-ribose)polymerase,PARP]功能、8-羟基鸟嘌呤(8-hydroxy-2’-deoxyguanosine,8-Ohd G)修复通路、X射线修复交叉互补基因(X-ray repair cross-complementing gene,XRCC)多态性变异、Nei核酸内切酶Ⅷ样蛋白1(nei endonucleaseⅧ-like 1,NEIL1)基因多态性变异和Chk基因细胞周期检测点激酶(checkpoint kinase,Chk)多态性变异与DM及并发症的关系展开综述。     

Rad9在DNA损伤修复及细胞周期检测点调控中的作用

细胞时刻面临着细胞内部因素或周围环境因素对基因组DNA的攻击,从而导致DNA损伤。DNA损伤可触发生物的DNA损伤修复系统来管理和修复各种DNA损伤,以维持基因组稳定性。当细胞受到损伤后,Rad9在细胞周期检测点中发挥作用,阻滞细胞周期的运行,使细胞有时间修复损伤DNA,来维持基因组的稳定。本文重点介绍Rad9在DNA损伤修复及细胞周期检测点调控中的作用及研究进展。     

CHK2在肿瘤中作用的研究进展

细胞周期检测点激酶2(cell cycle checkpoint kinase 2,CHK2)是抑癌基因CHK2编码的丝氨酸/苏氨酸激酶,广泛存在于哺乳动物中。它可在DNA双链断裂后参与DNA修复应答,并作为重要的信号转导蛋白,使细胞周期进程发生阻滞,从而促进DNA修复或诱导细胞凋亡。目前在肺癌、乳腺癌、结直肠癌等多种恶性肿瘤均发现CHK2的缺失,研究者发现CHK2是增强DNA损伤治疗在癌症中治疗效果的良好靶标。CHK2基因作为肿瘤治疗的重要研究靶点,为肿瘤的治疗研究提供了新的方向。本文就CHK2目前在肿瘤中的研究进展做简要综述。     

p53基因与DNA修复

DNA的损伤修复是一个多因子参与的、多环节的复杂修复系统。p53基因以多条信号通路,多种调控方式参与DNA修复。它可以通过其下游一系列靶基因p21、gadd45等调控细胞周期,使细胞停滞于G1期、G2期等检测点,从而使受损DNA有足够的时间进行多因子参与的修复过程;也可以与DNA修复因子PRSA、PCNA、XPp48基因等相互作用,直接参与DNA修复;还可以蛋白－蛋白相互作用参与DNA修复。     

ATM介导的蛋白磷酸化与DNA损伤的信号转导机制

细胞周期检定点激酶ATM蛋白属于磷酸肌醇3激酶（PI－3K）家族成员,也是哺乳动物细胞BASC高分子蛋白复合物的组成之一。ATM调整由于DNA损伤引发的DNA修复和凋亡通路,该通路主要表现为DNA损伤激活ATM激酶,ATM激酶磷酸化其下游的相应蛋白,使细胞在细胞周期关卡处停滞分裂,主要是G1－S期和G2－M期的阻滞,使损伤的DNA得以修复,当修复失败时,细胞进入凋亡进程。ATM磷酸化的蛋白质很多,如p53,cdc25A,cdc25C等,这些蛋白质对细胞周期关卡调控都非常重要,因此也就证明了ATM在细胞周期调控中的重要作用。     

人重组Fas配体体外诱导细胞周期特异性凋亡模型的建立及其意义

以Molt-4、Jurkat细胞株和外周血淋巴细胞(peripheralbloodlymphocyte,PBL)为靶细胞,检测细胞膜上Fas的表达。人重组Fas配体(recombinanthumanFasligand,rhFasL)诱导细胞6～36h后用改良后的API等方法检测细胞凋亡及诱导凋亡过程中细胞周期蛋白的变化,探讨Fas介导的细胞凋亡与细胞周期的关系。结果显示:rhFasL诱导Molt-4、Jurkat细胞株和植物血凝素刺激进入细胞周期的PBL的凋亡具有细胞周期特异性并始动于G1期;而G0期PBL的细胞膜上虽然也有Fas的表达,但不能诱导细胞凋亡。研究还发现rhFasL诱导细胞凋亡时G1期的细胞周期蛋白D3明显升高,细胞周期蛋白E明显下降。以上结果表明rhFasL体外诱导的细胞凋亡发生在晚G1期,细胞凋亡的发生与细胞是否通过限制点进入细胞周期有关,细胞凋亡发生于晚G1期是G1期细胞周期蛋白E的下降和检测点的监督导致DNA受损的细胞不能通过G1/S交界的结果。     

NF-κB信号转导通路对细胞周期的调控

核转录因子NF-κB是哺乳动物Rel蛋白家族成员,属DNA结合蛋白,具有结合某些基因启动子κB序列并启动靶基因转录的功能。静息状态下,NF-κB二聚体在胞浆肉没有活性,当细胞受刺激后,它在NF-κB信号转导通路的上游激酶级联作用下被激活,并易位到细胞核内,增强靶基因表达。NF-κB是细胞分裂和生存的关键调节因子,参与调控细胞周期、细胞增殖和细胞分化。现就NF-κB对细胞周期的影响作一综述,着重阐述NF-κB通过细胞周期蛋白和CDK／CKI作用G1/S期检测点、G2/M期检测点,调控细胞周期进程。     

TAB182对电离辐射诱发细胞周期G2/M阻滞的调节作用

TAB182是一个端锚聚合酶1（tankyrase 1）结合蛋白,它在体外能够被tankyrase 1发生二磷酸腺苷核糖基化(PAR)修饰,其生物学功能目前尚不明确.本研究发现,TAB182蛋白水平受电离辐射诱导表达,HeLa细胞经过4 Gy照射处理时,TAB182在2 h表达含量最高; 经过不同剂量照射处理,2 h后2 Gy、4 Gy照射剂量组HeLa细胞中TAB182的表达有明显增加. 通过shRNA沉默HeLa细胞中TAB182基因表达,导致其对4 Gy及以下剂量 辐射的敏感性增加,但对8 Gy大剂量照射的敏感性没有明显变化. 与对照组相比,4 Gy照射诱发TAB182基因沉默细胞的G2/M期阻滞时间显著延长.抑制TAB182表达导致细胞中DNA损伤反应蛋白DNA PKcs、ATM、Chk2的表达水平显著降低. 实验结果提示,TAB182蛋白参与放射DNA损伤信号反应和调控细胞周期G₂/M进程.     

DNA损伤检验点与损伤修复及基因组稳定性

生物有机体基因组DNA经常会受到内源或外源因素的影响而导致结构发生变化,产生损伤;在长期进化过程中,有机体也相应形成了一系列应对与修复损伤DNA,并维持染色体基因组正常结构功能的机制。其中DNA损伤检验点（DNA damage checkpoint）就是在感应DNA损伤的基础上,对损伤感应信号进行转导,或引起细胞周期的暂停,从而使细胞有足够的时间对损伤DNA进行修复,或最终导致细胞发生凋亡。DNA损伤检验点信号转导途径是一个高度保守的信号感应过程,整个途径大致可以分为损伤感应、信号传递及信号效应3个组成部分。其中3-磷脂酰肌醇激酶家族类成员ATM（ataxia-telangiectasia mutated）和ATR（ataxia-telangiectasia and Rad3-related）活性的增加构成整个途径活化的第一步。它们通过激活下游的效应激酶,Chk2／Chk1,通过协同作用许多其他调控细胞周期、DNA复制、DNA损伤修复及细胞凋亡等过程的蛋白质因子来实现细胞对DNA损伤的高度协调反应。近十几年,随着此领域研究的不断深入,人们逐步揭示了DNA损伤检验点途径发生过程中,各种核心组分通过与不同调节因子、效应因子及DNA损伤修复蛋白间的复杂相互作用,以实现监测感应异常DNA结构并实施相应反应的机制;其中,检验点衔接因子（mediators）及染色质结构,尤其是核小体组蛋白的共价修饰在调控ATM／ATR活性,促进ATM／ATR与底物间的相互作用以及介导DNA损伤位点周围染色质区域上多蛋白复合物在时间与空间上的动态形成发挥着重要的作用。同时,人们也开始发现DNA损伤检验点途径与DNA损伤修复、基因组稳定性以及肿瘤发生等过程之间某些内在的联系。该反应途径在通过协调细胞针对DNA损伤做出各种反应的基础上,直接或间接地参与或调控DNA损伤修复过程,并与DNA损伤修复途径协同作用最终保证染色体基凶组结构的完整性,而检验点途径的改变,则会引起基因组不稳定的发生,包括从突变频率的提高到大范围的染色体重排,以及染色体数量的畸变。如：突变发生在肿瘤形成早期,会大大增加肿瘤发生的几率。文章将对DNA损伤检验点途径机制及其对DNA损伤修复、基因组稳定性影响的最新进展进行综述。     

靶向干扰Chkl增强阿霉素抗人乳腺癌MCF-7/adr细胞的作用机制研究

Chkl的高表达可能是肿瘤对化疗药物的敏感性降低的重要因素之一,本研究的目的是观察siRNA干扰Chk1对人乳腺癌耐药细胞株MCF-7/adr(耐阿霉素)生长及细胞周期的影响,探讨Chk1在乳腺癌细胞耐药中的作用机制。采用RNAi技术抑制MCF-7/adr细胞中Chk1的表达。Westernblot检测转染前后细胞内Chk1蛋白表达情况,经阿霉素作用后,流式细胞术(FCM)检测其细胞周期分布及细胞凋亡率,MTT法检测细胞增殖。Western blot结果显示,Chk1 siRNA转染24h后,MCF-7/adr细胞中Chk1蛋白表达下降了67%,明显低于对照组和空载体转染组(P<0.05)。FCM法检测结果显示,同时,抑制Chk1的表达可解除阿霉素引起的G_2/M期阻滞;使阿霉素诱导的细胞凋亡率由转染前的(5.54±0.15)%上升到(22.24±0.13)%(P<0.05);在阿霉素浓度为0.4mg/L、4mg/L时,细胞的增殖活性分别下降13%、34%。提示siRNA干扰Chk1能够通过调控MCF-7/adr细胞周期及增殖从而增强乳腺癌细胞对阿霉素的敏感性,为临床上克服乳腺癌化疗耐药提供了新的作用靶点。     

RPA1低表达对辐射抵抗人鼻咽癌CNE-2R细胞侵袭迁移及细胞周期的影响*

目的: 探讨复制蛋白A1(RPA1)沉默对人鼻咽癌CNE-2R细胞侵袭、迁移及细胞周期的影响。方法: 采用shRNA技术构建RPA1低表达的CNE-2R细胞模型并通过RT-PCR和Western blot实验验证。选用空白对照组(CNE-2R)、阴性对照组(NC-shRNA)、RPA1低表达组(RPA1-shRNA)3组细胞完成后续实验,通过CCK8和克隆形成实验检测细胞增殖能力、Transwell实验检测侵袭能力、划痕实验检测迁移能力,流式细胞术检测细胞周期;Western blot实验检测Chk2、p-Chk2、Cdc25c和p-cdc25c蛋白的表达。结果: 与CNE-2R和NC-shRNA组比较,RPA1-shRNA组细胞的RPA1mRNA和蛋白质均显著降低(P＜0.01和＜0.05);RPA1-shRNA组组细胞的增殖、侵袭、迁移能力显著下降(P均＜ 0.05),细胞周期被阻滞在G2/M期(P＜0.01);RPA1-shRNA组细胞Chk2、Cdc25c的表达低于CNE-2R和NC-shRNA组细胞(P＜0.05), 而p-Chk2、p-cdc25c的表达高于其它两组(P ＜0.05)。结论: RPA1低表达抑制辐射抵抗人鼻咽癌CNE-2R细胞的增殖、迁移以及使细胞周期阻滞于G2/M期。     

生理条件下的S期检查点

细胞周期检查点在细胞遭遇DNA损伤因子的攻击或遇到营养缺乏等不利因素作用时,能够暂时阻止或减慢细胞周期的进程,是细胞在长期进化中发展起来的抵御DNA损伤的重要机制.不仅如此,最近的研究表明,在正常生理条件下,存在一种S期检查点,对DNA复制的速度进行调控.从分子水平而言,这种调控作用可能是通过一系列细胞周期调控蛋白如ATR、9-1-1复合体、Chk1、Cdc25A和CDK2等的作用来实现的.这种调节作用对细胞至关重要,它使DNA复制速度不致于过快,从而减少复制过程中发生错误的几率,维护基因组的稳定性.     

生物节律基因Timeless的生物学功能研究进展

Timeless基因广泛分布于生物体中,是主要的生物节律基因之一,它通过与节律基因Per和Cry家族成员的相互作用影响它们的表达水平。Timeless和Tipin能够稳定复制叉,促进姊妹染色单体凝聚,对DNA复制有促进作用;在细胞周期中激活S期检测点,参与ATR-Chk1和ATM-Chk2的DNA损伤修复通路,加强细胞周期的阻滞以修复DNA损伤。Timeless是生物节律和细胞周期的连接者,在多种癌组织(如肝癌、肺癌、乳腺癌、结直肠癌、肾癌和胰腺癌)中的表达水平与癌旁非癌组织相比有差异,提示Timeless表达异常可能与肿瘤的发生和发展相关。     

阳性表达表皮钙粘蛋白增加G0/G1期人乳腺癌细胞比例及其分子机制

表皮钙粘蛋白（E-cadherin）阴性的乳腺癌细胞株MDA-MB-231和MDA-MB-435转染野生型表皮钙粘蛋白基因,通过流式细胞仪测量细胞周期发现表皮钙粘蛋白阳性细胞生长变慢,更多细胞停滞在G0/G1期,蛋白质印迹证实由G0/G1期进入S期的重要调控分子细胞周期蛋白-D1（cyclin D1）下降了,并发现表皮钙粘蛋白还能降低直接激活细胞周期蛋白-D1基因转录的β-连环蛋白的蛋白质浓度.蛋白激酶B（PKB）能通过抑制糖原合成激酶-3β(GSK-3β)的活性来抑制β-连环蛋白降解,并在乳腺癌高转移细胞株中普遍过表达,其表达同样受到了表皮钙粘蛋白的抑制.并且在表皮钙粘蛋白阳性细胞中,作为PKB上游信号分子并能激活PKB的粘着斑激酶 (FAK) 和整联蛋白相关激酶(ILK)蛋白量也发生下降,能抑制PKB激活的PTEN蛋白量却增加了.结果显示,表皮钙粘蛋白能通过降低乳腺癌细胞中的PKB蛋白浓度,并通过上游信号分子抑制PKB的激活,进而降低PKB对β-连环蛋白降解的抑制作用,导致β-连环蛋白直接调控的靶基因细胞周期蛋白D1的表达量下降,引起更多的细胞停止在G0/G1期.     

当归多糖对放射损伤小鼠骨髓单个核细胞黏附分子表达及细胞周期的影响

目的探讨当归多糖(APS)对放射损伤小鼠骨髓单个核细胞(BMNC)黏附分子表达及细胞周期的影响,旨在阐明APS防护辐射性造血损伤的分子机制。方法建立小鼠放射损伤模型后连续给予不同剂量APS 13d,在不同时间点进行外周血白细胞、红细胞、血小板及BMNC计数;流式细胞术检测小鼠Sca-1+BMNC黏附分子CD44和CD49d表达及BMNC细胞周期的变化;Western blot和RT-PCR方法分别检测小鼠BMNC细胞周期蛋白(Cyclin)D2 mRNA和蛋白表达水平的改变。结果与正常组比较,NS组外周血WBC、RBC、PLT及BMNC计数明显减少,Sca-1+BMNC CD44、CD49d表达明显下降,G0/G1期细胞比例显著增加,CyclinD2 mRNA和蛋白表达水平明显降低。2 mg/kgAPS组和8 mg/kgAPS组能增加外周血各指标及BMNC计数,第7d明显提高Sca-1+BMNC黏附分子CD44、CD49d的表达水平,第14d能降低Sca-1+BMNC黏附分子CD44、CD49d的表达水平,降低G0/G1期细胞比例,提高CyclinD2mRNA和蛋白表达水平。结论当归多糖能通过调节放射损伤小鼠Sca-1+BMNC黏附分子的表达水平、上调BMNC的CyclinD2 mRNA和蛋白表达水平来加速BMNC G1期向S期的转换,促进造血恢复。     

Gö6976转变8-氯-腺苷引起的G2/M期阻滞为S期阻滞并促进K562细胞凋亡

8-氯-腺苷可抑制多种人类肿瘤细胞生长．8-氯-腺苷可引起细胞有丝分裂异常、G2/M 期阻滞和晚期凋亡．为探索增强8-氯-腺苷的抗肿瘤作用,本研究以人慢性髓性白血病细胞株K562为靶细胞,联合使用Chk1抑制剂Gö6976与8-氯-腺苷,观察Gö6976处理后肿瘤细胞对8-氯-腺苷的增敏效果,探索其作用机制．流式细胞分析发现,Gö6976 可消除8-氯-腺苷引起的K562细胞G₂/M期阻滞,使转换为S期阻滞．蛋白质印迹及免疫共沉淀实验显示,Gö6976可灭活Chk1,激活Chk2,使Chk1-Cdc25C-CDK1级联反应转换为Chk2-Cdc25A-CDK2级联反应,从而引起细胞周期阻滞发生改变．蛋白质印迹实验证明,Gö6976 可明显增强8-氯-腺苷作用引起的凋亡相关分子procasepase-3和PARP的激活;流式细胞分析显示,Gö6976促进8-氯-腺苷引起的细胞凋亡．研究结果提示,Gö6976增强了靶细胞对8-氯-腺苷的敏感性,通过转换8-氯-腺苷引起的G₂/M期阻滞为S期阻滞,促进细胞凋亡．     

时钟节律与细胞周期

昼夜节律和细胞周期是生命有机体中两种主要的节律性、周期性的活动,参与机体代谢与生理节律．在分子水平上,它们的周期性活动是由一种周期性振荡的网络构成的,这种网络由一系列节律性表达的蛋白所形成．研究发现,多种节律因子通过调节周期蛋白的表达影响细胞周期进程,如G ₁-S期,REV-ERBa抑制p21促进细胞进程,RORα激活p21抑制细胞进程,DEC1抑制cyclinD1,CLOCK/BMAL1负调控c-Myc;G ₂-M期,BMAL1/CLOCK、BMAL1/NPAS2或Cry1作用于Wee1抑制或激活G_2-M期进程．此外,昼夜节律钟蛋白也参与了DNA损伤修复及细胞死亡的过程：Per1、Tim分别作用于ATM、ATR,因而促进细胞周期停滞,p53缺失的细胞中敲除Cry促进细胞凋亡过程,抑制了肿瘤的形成,DEC1以p53依赖的方式促细胞衰老等．同时,节律因子的紊乱引起多种疾病的产生．因此,阐明昼夜节律对细胞周期及死亡的影响,将为肿瘤的治疗提供分子理论基础．