脆性组氨酸三联体与复制蛋白A相互作用的鉴定

目的：研究脆性组氨酸三联体（Fhit）对ATR／CHKl通路的影响,确定Fhit与复制蛋白A（RPA）存在相互作用,为进一步研究Fhit特异的信号通路奠定基础。方法：将Fhit全长基因插入含GST基因的原核表达载体中,在大肠杆菌中表达纯化GST-Fhit融合蛋白,并用GST沉降技术研究Fhit与RPA是否在体外存在相互作用;在表达Fhit的人细胞中用免疫共沉淀技术分析Fhit与RPA是否在体内存在相互作用,同时用免疫荧光染色方法研究Fhit与RPA在细胞内是否可以共定位。结果：通过免疫共沉淀、免疫荧光染色及GST沉降技术,确定了Fhit与RPA在体内及体外均可以相互作用。结论：确定了Fhit与RPA之间存在相互作用,为阐明Fhit在维持基因组完整性方面的机理提供了线索。     

脆性组氨酸三联体与复制蛋白A相互作用关键氨基酸残基的鉴定

目的：研究脆性组氨酸三联体（Fhit）对ATR/CHK1通路的影响,在确定Fhit与复制蛋白A（RPA）存在相互作用的基础上鉴定Fhit与RPA相互作用的关键氨基酸残基,为进一步研究Fhit特异的信号通路奠定基础。方法：构建一系列Fhit缺失突变体基因Fhit1～Fhit11及6种Fhit点突变体基因,将这些基因插入含GST基因的原核表达载体中,在大肠杆菌中表达并纯化GST-Fhit1～GST-Fhit11融合蛋白、突变体GST-FhitSIYEEL、GST-FhitIY、GST-FhitEL、GST-FhitF、GST-FhitA,以及GST-FhitD融合蛋白,用GST沉降技术研究Fhit与RPA相互作用的关键氨基酸残基。结果：Fhit蛋白第112～117（SIYEEL）残基可能是Fhit与RPA相互作用的关键区域,而第114（Y）残基可能是Fhit与RPA相互作用的关键氨基酸残基。结论：确定了Fhit与RPA相互作用的关键氨基酸残基,为阐明Fhit在维持基因组完整性方面的机理提供了线索。     

肺癌脆性组氨酸三联体基因表达及其与细胞增殖的关系

目的探讨脆性组氨酸三联体基因(FHIT)在肺癌中表达及其与肺癌细胞增殖的相关性.方法利用组织芯片和免疫组织化学技术,检测110例肺癌及25例良性病变的肺组织标本FHIT蛋白及Ki-67、P53、P21WAF1蛋白表达.结果 (1)良性病变的肺组织FHIT基因异常表达率为16%, 肺癌组织异常表达率为85.5%,二者比较,差异有极显著性(χ2=49.390,P=0.000) ;(2)细胞增殖指数(proliferation index , PI)不同的肺癌组织中,FHIT基因表达差异有极显著性(χ2=30.145,P=0.000),且FHIT基因表达与PI负相关(r=-0.0418,P=0.000);(3)在P53表达阴性的肺癌组织中, P21WAF1阴性组与P21WAF1阳性组比较,FHIT的表达差异无统计学意义(χ2=4.125,P=0.248).结论 FHIT基因可能参与肿瘤细胞增殖的调控,FHIT基因表达下降可能与肺癌的发生密切相关.     

肿瘤睾丸抗原 CT45-5在 DNA 损伤应答中的作用

目的:用建立的 CT45-5-siRNA 研究肿瘤睾丸抗 CT45-5在 DNA 损伤应答中的作用.方法:通过靶向CT45-5基小干扰 RNA(siRNA)下调 CT45-5的表达,用 MTT 比色法检测经喜树碱和托泊苷处理后细胞对 DNA 损伤诱导剂的敏感性,用流式细胞技术检测电离辐射后细胞周期的变化.结果:在 DNA 损伤诱导剂处理后,在脆性组氨酸三联体(Fhit)高表达细胞中下调 CT45-5的表达可以使细胞表现出更强的 G2期阻滞及对 DNA 损伤诱导剂更耐受,而在 Fhit 缺失表达的细胞中却没有此现象.结论:CT45-5可能是以 Fhit 赖的途径参与了 DNA 损伤应答.     

稳定表达人Fhit突变体细胞系的建立

目的:构建人脆性组氨酸三联体(Fhit)突变体真核表达载体并建立稳定表达人Fhit突变体的细胞株,以便进一步研究Fhit与复制蛋白A(RPA)在体内的相互作用。方法:将3种人Fhit突变体cDNA克隆至带有HA标签的真核表达载体pREP10上,构建人Fhit突变体真核表达载体,转染HeLa细胞,经潮霉素B加压筛选阳性克隆,用Western印迹鉴定稳定表达Fhit突变体蛋白FhitA、FhitD和FhitF的阳性细胞株。结果:经PCR鉴定及序列分析,Fhit突变体基因真核表达载体pREP10/FhitA/D/F-HA构建正确,转染人HeLa细胞,筛选出Fhit突变体表达较高的细胞株。结论:建立了3株稳定表达Fhit突变体的细胞株HeLa-FhitA/D/F,为研究Fhit与RPA的相互作用在DNA损伤应答中发挥的作用奠定了基础。     

脆性组氨酸三联体基因小干扰RNA的构建及干扰效果检测

目的:构建脆性组氨酸三联体(FHIT)基因的小干扰RNA(siRNA),并检测其对293T细胞内源性FHIT基因表达的干扰效果。方法:根据FHIT基因序列,通过生物信息学网站预测可能的siRNA,从中筛选出2条合理的FHIT-siRNA,将其克隆到siRNA表达载体pSilencer2.1-U6Hygro中,转化大肠杆菌DH5α,挑取阳性克隆进行测序鉴定;将构建成功的FHIT-siRNA重组载体转染人胚肾细胞293T,Western印迹检测siRNA对293T内源性FHIT表达的干扰效果。结果:构建了2个FHIT-siRNA重组质粒,2条siRNA都有干扰作用,其中一条的作用效果可达50%以上。结论:构建的FHIT-siRNA为进一步研究FHIT的功能提供了有利的工具。     

病毒感染与宿主细胞DNA损伤应答

病毒感染宿主细胞后,利用细胞内的营养物质和原料进行复制和增殖,同时能引起宿主细胞启动抗病毒免疫应答的防御机制。此外,近年来的研究还表明病毒感染能够引起宿主细胞的DNA损伤应答,该反应是细胞另一种防止病毒入侵的自我保护机制。同时发现,病毒在长期进化过程中形成了不同的机制来对抗宿主细胞的DNA损伤应答,从而消除细胞对其复制和繁殖产生的不利影响。因此,研究和阐述病毒感染后引起宿主细胞DNA损伤应答途径的机制,可使我们采取相应对策选择新的抗病毒靶点,从而有利于新型抗病毒药物的开发。     

脆性X智障蛋白FMRP参与DNA损伤应答的机制

脆性X综合征是世界范围内最常见的遗传性智力缺陷,由脆性X智障蛋白(Fragile X mental retardation protein,FMRP)功能缺陷导致,但其致病机制目前仍然所致甚少。中国科学院遗传与发育生物学研究所张永清研究员研究组和大连医科大学肿瘤干细胞研究院秘晓林教授研究团队密切合作发现FMRP参与调节DNA损伤应答的机制。     

组蛋白泛素化修饰及其在DNA损伤应答中的作用

泛素化修饰是真核生物细胞内重要的翻译后修饰类型,通过调节蛋白质活性、稳定性和亚细胞定位广泛参与细胞内各项信号传导与代谢过程,对维持正常生命活动具有重要意义。组蛋白作为染色质中主要的蛋白成分,与DNA复制转录、修复等行为密切相关,是研究翻译后修饰的热点。DNA损伤后,组蛋白泛素化修饰通过调节核小体结构、激活细胞周期检查点、影响修复因子的招募与装配等诸多途径参与损伤应答。同时,组蛋白泛素化修饰还能调节其他位点翻译后修饰,并通过这种串扰(crosstalk)作用调节DNA损伤应答。本文介绍了组蛋白泛素化修饰的主要位点和相关组分(包括E3连接酶、去泛素化酶与效应分子),以及这些修饰作用共同编译形成的信号网络在DNA损伤应答中的作用,最后总结了目前该领域研究所面临的一些问题,以期为科研人员进一步探索组蛋白密码在DNA损伤应答中的作用提供参考。     

丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶与DNA损伤应答

DNA损伤应答(DNA damage response,DDR)是维持基因组稳定性的核心机制,对DDR的研究不仅有助于阐明癌症发生发展的机理,同时也为癌症治疗和抗癌新药开发提供生物学基础。蛋白质翻译后修饰,尤其是蛋白激酶介导的磷酸化修饰和蛋白磷酸酶介导的去磷酸化修饰,参与调控绝大多数的生命活动过程,包括DDR。对蛋白激酶ATM/ATR/CHK2/CHK1介导的DDR的研究已经比较透彻,但是对蛋白磷酸酶在DDR中的功能研究还有待加强和深入。比较全面地综述丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶在DDR中的功能并探讨在抗癌新药开发中的前景。     

DNA损伤反应性蛋白参与中心体调控

中心体是动物细胞有丝分裂期微管组织中心,对于细胞有丝分裂期形成纺锤体、正常分裂及染色体精确分离至关重要. 中心体失调控常造成遗传物质错误分配,最终诱发肿瘤形成.因此,对中心体结构及数量的精密调控将对细胞命运起着决定 作用.目前发现,中心体至少包含100多种调节蛋白,这些蛋白在细胞内的功能各异.最近很多研究显示,多种DNA损伤修复及 应答通路的激酶或磷酸酶定位于中心体,并且参与中心体调控.本文将对中心体结构、中心体复制、中心体分离、中心体扩 增、DNA损伤与中心体异常及DNA损伤反应性蛋白在中心体调控中的功能作一综述.     

c-Abl在DNA损伤反应中的功能

非受体酪氨酸激酶c-Abl在正常生理及病理条件下具有多种生物学功能。当电离辐射、顺铂、丝裂霉素C等DNA损伤诱导剂诱导DNA损伤反应后,c-Abl可参与DNA损伤反应后的细胞周期调控、基因重组修复及细胞凋亡调控等,进而决定细胞在DNA损伤反应条件下的状态。简要介绍了c-Abl在DNA损伤反应中的作用及其进展。     

A Mammalian-Like DNA Damage Response of Fission Yeast to Nucleoside Analogs

Nucleoside analogs are frequently used to label newly synthesized DNA. These analogs are toxic in many cells, with the exception of the budding yeast. We show that Schizosaccharomyces pombe behaves similarly to metazoans in response to analogs 5-bromo-2′-deoxyuridine (BrdU) and 5-ethynyl-2′-deoxyuridine (EdU). Incorporation causes DNA damage that activates the damage checkpoint kinase Chk1 and sensitizes cells to UV light and other DNA-damaging drugs. Replication checkpoint mutant cds1Δ shows increased DNA damage response after exposure. Finally, we demonstrate that the response to BrdU is influenced by the ribonucleotide reductase inhibitor, Spd1, suggesting that BrdU causes dNTP pool imbalance in fission yeast, as in metazoans. Consistent with this, we show that excess thymidine induces G1 arrest in wild-type fission yeast expressing thymidine kinase. Thus, fission yeast responds to nucleoside analogs similarly to mammalian cells, which has implications for their use in replication and damage research, as well as for dNTP metabolism.     

A型核纤层蛋白在氧化应激和DNA损伤反应中的作用

核纤层蛋白是一种存在于真核细胞核膜下的中间丝纤维蛋白,是细胞核中重要的骨架蛋白,对维持细胞核的结构和功能具有重要作用。其基因突变会引起一系列的遗传性疾病,称为核纤层蛋白病。这些疾病在细胞水平表现出氧化应激和DNA损伤的特征,提示核纤层蛋白在氧化应激和DNA损伤反应中具有重要作用。本文主要就A型核纤层蛋白在氧化应激、DNA损伤反应中的作用机制进行综述。     

Mechanism of DNA damage tolerance

DNA damage may compromise genome integrity and lead to cell death. Cells have evolved a variety of processes to respond to DNA damage including damage repair and tolerance mechanisms, as well as damage checkpoints. The DNA damage tolerance(DDT) pathway promotes the bypass of single-stranded DNA lesions encountered by DNA polymerases during DNA replication. This prevents the stalling of DNA replication. Two mechanistically distinct DDT branches have been characterized. One is translesion synthesis(TLS) in which a replicative DNA polymerase is temporarily replaced by a specialized TLS polymerase that has the ability to replicate across DNA lesions. TLS is mechanistically simple and straightforward, but it is intrinsically error-prone. The other is the error-free template switching(TS) mechanism in which the stalled nascent strand switches from the damaged template to the undamaged newly synthesized sister strand for extension past the lesion. Error-free TS is a complex but preferable process for bypassing DNA lesions. However, our current understanding of this pathway is sketchy. An increasing number of factors are being found to participate or regulate this important mechanism, which is the focus of this editorial.     

Regulation of the DNA Damage Response by Cyclin-Dependent Kinases

The eukaryotic cell cycle comprises a series of events, whose ordering and correct progression depends on the oscillating activity of cyclin-dependent kinases (Cdks), which safeguard timely duplication and segregation of the genome. Cell division is intimately connected to an evolutionarily conserved DNA damage response (DDR), which involves DNA repair pathways that reverse DNA lesions, as well as checkpoint pathways that inhibit cell cycle progression while repair occurs. There is increasing evidence that Cdks are involved in the DDR, in particular in DNA repair by homologous recombination and in activation of the checkpoint response. However, Cdks have to be carefully regulated, because even an excess of their activity can affect genome stability. In this review, we consider the physiological role of Cdks in the DDR.