收藏本站
《复旦大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

PI3K/Akt信号通路对DNA甲基转移酶3B基因表达的调控及其分子机制研究

梅传忠  
【摘要】: 肿瘤细胞表现广泛而显著的表观遗传学变化,包括DNA甲基化和染色质修饰。DNA甲基化是最广为人知的表观遗传学标志,DNA甲基化主要由DNA甲基转移酶(DNA (cytosine-5)-methyltransferases, DNMTs)(EC 2.1.1.37)所控制。目前,已鉴定的人类具有催化活性的DNMTs有三种:DNMT1, DNMT3A和DNMT3B,其编码基因分别位于染色体19p13.2.、2p23和20q11.2。DNMT1优先选择DNA复制过程中所形成以半甲基化状态存在的DNA双链作为催化底物,而DNMT3A和DNMT3B是从头(de novo) DNA甲基化修饰所必须的,主要为在细胞内建立新DNA甲基化类型所必须。研究发现在肿瘤细胞中存在异常DNA甲基化类型,即广泛的DNA低甲基化与某些基因启动子特异高甲基化。发生在启动子CpG岛高甲基化可影响许多与肿瘤细胞发生发展密切相关基因的表达,在恶性肿瘤以及在癌旁组织向恶性状态转变过程中均发现DNMTs升高。有学者认为具有从头DNA甲基化作用的DNMT3B在肿瘤发生发展中具有更重要作用。在细胞内PI3K/Akt信号通路调控众多信号转导途径,例如细胞生长与存活、细胞间信息传递等。异常PI3K/Akt信号通路参与肿瘤形成与转移。我们实验室已报道PI3K/Akt信号通路可以维持DNMT1蛋白稳定性,从而在肿瘤发生中起促进作用,但PI3K/Akt信号通路对DNMT3B基因表达影响及调控尚未见报道。 在本文第一部分实验中,我们在6株人肝癌(Human hepatocellular carcinoma, HCC)细胞株中发现DNMT3B mRNA表达水平与Akt1 mRNA或Akt2 mRNA表达水平相关;不同HCC细胞株的DNMT3B3 mRNA水平与DNMT3B4 mRNA水平比值有较大的差异。此外,我们发现人肝癌组织中DNMT3B基因表达明显高于其相对应癌旁组织。 为了探讨Akt是否参与DNMT3B基因调控,在第二部分实验中,我们首先检测Akt作为上游调节剂及增量调节剂的PI3K对DNMT3B基因影响,研究发现PI3K的小分子特异性抑制剂LY294002在BEL-7404细胞株中下调DNMT3B mRNA和蛋白质水平且呈剂量效应关系和时间效应关系。我们观察到LY294002对DNMT3B mRNA表达的下调降低程度在各个时间点均高于其对DNMT3B蛋白的下调程度,提示LY294002对DNMT3B基因下调可能存在着转录水平调控。此外,我们研究发现LY294002诱导DNMT3B基因表达下调并不伴随DNMT3B亚细胞定位变化。在SMCC7721细胞株及L02细胞株均观察到LY294002降低DNMT3B基因表达。接着我们还应用蛋白质合成抑制剂CHX来检测LY294002对DNMT3B基因表达下调是否与蛋白质从头机器抑制相关,结果发现LY294002不影响DNMT3B蛋白的稳定性。在第二部分实验中,我们还利用本实验室已经建立的持续性活化Akt2的小鼠胚胎成纤维细胞株(mouse embryonic fibroblasts, MEFs)及稳定转染Akt1/2 shRNA的BEL-7404细胞株去研究Akt对DNMT3B基因调控作用,发现Akt2持续性活化导致DNMT3B mRNA及蛋白质水平升高,而在BEL-7404细胞中敲低Aktl/2引起DNMT3B mRNA及蛋白质水平均降低。再者,我们观察到Akt下游信息分子糖原合酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3p, GSK-3β)抑制剂氯化锂可促进DNMT3B基因表达中度增加。以上实验结果表明DNMT3B基因表达受到PI3K/Akt信号通路的调控。 为了深入阐明PI3K/Akt信号通路调控DNMT3B基因表达的分子机制,.在第三部分实验中,我们研究了LY294002对DNMT3B启动子活性的影响。首先我们依据Yanagisawa报道,构建了四个不同长度DNMT3B启动子片段,包括核心启动子序列及基本启动子序列,并将它们克隆到pGL3-Basic荧光素酶报告基因上游,经测序比对正确后,选择构建成功载体进行下一步试验。我们通过瞬时转染方法及双荧光素酶检测系统研究启动子质粒在BEL-7404细胞中的表达情况,发现核心启动子序列表达荧光素酶活性最高,结果与文献报道中基本相同。接着我们观察了LY294002对这四种DNMT3B启动子活性影响,发现荧火虫荧光素酶及作为内参的海肾荧光素酶活性均比LY294002未处理组低,因此,我们采用LY294002处理pGL3-Basic质粒(具有基本转录活性)前后相对荧光素酶活性比值作为判断标准,若低于此标准被认为启动子活性受到抑制。结果表明,LY294002抑制DNMT3B启动子活性。因此我们认为PI3K/Akt信号通路在转录水平调控了DNMT3B基因表达。在此部分中,我们还通过对DNMT3B的mRNA稳定性研究发现,LY294002可以促进DNMT3B mRNA降解,降低DNMT3B mRNA半衰期,表明LY294002对DNMT3B基因下调也存在转录后水平调控。实验中我们观察到HuR变化亦受LY294002调控,并呈现出时间效应关系,鉴于有研究报道HuR可增加DNMT3B基因稳定性,因此,我们推测HuR可能作为LY294002促进DNMT3B mRNA降解的中介物。此部分的实验结果表明PI3K/Akt信号通路可在转录及转录后水平调控DNMT3B基因表达。 综上所述,我们首次研究发现在人HCC细胞株BEL-7404中,PI3K/Akt信号通路可以下调DNMT3B基因表达,其下调机制是在转录水平和转录后水平;这一发现对我们认识PI3K/Akt信号通路和DNMT3B基因在肝癌发生机制中的作用具有重要意义。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:Q75

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 薛义炯;曾斌;;PI3K/Akt信号通路与HepG2细胞的关系研究进展[J];社区医学杂志;2012年24期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 薛义炯;5-aza-CdR对HepG2细胞中Bax和Akt表达的影响[D];南华大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 ;Gene expression profiles of hepatoma cell line HLE[J];World Journal of Gastroenterology;2003年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 谭莉莉;白文元;;PI3K/AKt信号通路与肝细胞癌[J];国际消化病杂志;2008年02期
2 夏雨虹;史红飞;韩旺;姚军;;磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B信号通路与肿瘤治疗[J];检验医学与临床;2011年09期
3 ;Dysregulation of CDK8 and Cyclin C in tumorigenesis[J];遗传学报;2011年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 宋海;肝癌相关基因LPTS及其相互作用蛋白的研究[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈昕;Akt2和Beclin 1在原发性肝癌中的表达及临床意义[D];苏州大学;2010年
2 梅杰;金黄地鼠颊癌差异表达基因谱的构建及相关生物信息学分析[D];重庆医科大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谭莉莉;白文元;;PI3K/AKt信号通路与肝细胞癌[J];国际消化病杂志;2008年02期
2 林昀;黄健;韩泽广;;表遗传学与肿瘤[J];国际遗传学杂志;2006年03期
3 孙丹凤;田筱青;张燕捷;陈萦晅;陆嵘;王霞;房静远;;抑制mTOR信号通路可增强5-aza-dC对胃癌细胞生长的抑制作用[J];中国科学(C辑:生命科学);2008年05期
4 朱志立;米娜;李靖;黄小兵;王梁;郑璐;;PI3K、p-AKT及AFP在肝细胞癌组织中表达及意义[J];局解手术学杂志;2011年03期
5 程焕臣;马军;;表观遗传修饰与肿瘤[J];内科理论与实践;2009年01期
6 李亚丽,邹伟,马克里,夏泉,崔肇春;PEMT2过表达抑制大鼠肝癌细胞PI3K,Akt的表达[J];生物化学与生物物理进展;2004年04期
7 刘亮;廖爱军;苏琦;张丽旻;童汪霞;成龙;;5-Aza-CdR对人胃癌细胞株生物学行为及RASSF1A mRNA表达的影响[J];现代生物医学进展;2007年04期
8 富翠芹;王沁;尹蓉;武令启;;PI3K/AKT信号转导通路在肝癌细胞生长和黏附中的作用[J];世界华人消化杂志;2008年14期
9 胡蕾;姜汉国;;PI3K/AKT信号转导通路与肿瘤转移及其机制的研究进展[J];医学综述;2006年22期
10 徐国茂;;CpG岛甲基化和人类肿瘤[J];中国药业;2008年09期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈卫青;;甘草多糖通过阻塞PI3K/AKT信号通路引起细胞死亡抑制人类肝细胞癌肿瘤细胞的增殖[J];大家健康(学术版);2013年23期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周荣;杨秀萍;;卵母细胞减数分裂的调控机制研究进展[J];国际生殖健康/计划生育杂志;2008年02期
2 徐岩英;;我国学者有关NF-κB通路灭活新机制研究取得重要进展[J];自然科学进展;2008年09期
3 费洪荣;王凤泽;;PI3K/Akt信号通路的调控与肿瘤血管生成[J];生命的化学;2010年01期
4 ;视黄酸通过促进磷酸化的Smad1降解抑制骨形态发生信号的持续[J];科学通报;2011年07期
5 张好建,苗振川,汪蕴,丰美福;造血干细胞自我更新调控及wnt信号在其中的作用[J];生物化学与生物物理进展;2004年07期
6 王玉珍;姜慧卿;扈彩霞;;Rho信号转导通路与细胞迁移[J];医学综述;2006年11期
7 马超;张海涛;;神经元极化的分子机制[J];生命的化学;2008年04期
8 韩利平;黄强;南蓬;钟扬;;基于恶性疟原虫全基因组蛋白信息预测青蒿素的潜在抗疟靶点[J];科学通报;2009年18期
9 吴光哲;闫承慧;韩雅玲;陶杰;邓捷;田孝祥;张保海;王涛;康建;张效林;;E1A激活基因阻遏子(CREG)过表达通过抑制p38/JNK信号分子活化对抗人血管平滑肌细胞凋亡[J];生物化学与生物物理进展;2009年12期
10 王启军;赵世民;;代谢调控的新发现[J];科学通报;2010年21期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林明群;张宗粱;;巨噬细胞免疫调变信号-PKA与PKC对MAPK信号通路的调节研究[A];中国细胞生物学学会第七次会议论文摘要汇编[C];1999年
2 高方;张琪;郑敏化;韩骅;;Notch信号通路对神经干细胞增殖分化的调控作用[A];中国遗传学会“发育、遗传和疾病”研讨会论文汇编集[C];2007年
3 韩家淮;;p38信号通路与炎症反应[A];第六届全国免疫学学术大会论文集[C];2008年
4 杨丽霞;郭瑞威;齐峰;苗贵华;王先梅;石燕昆;李明秋;;MIF/AP-1/MMP-9信号通路血浆表达水平与冠状动脉病变程度的相关性研究[A];中华医学会心血管病学分会第十次全国心血管病学术会议汇编[C];2008年
5 胡勇;郭庆;曾凡钦;唐增奇;林燕辉;汤红峰;;TGF-B信号通路关键因子LTBP-1和TGF-βRⅡ与尖锐湿疣发病的相关性研究[A];中华医学会第14次全国皮肤性病学术年会论文汇编[C];2008年
6 李菊香;丁浩;洪葵;万磊;苏海;吴延庆;吴清华;程晓曙;;ERK1/2信号通路介导心肌营养素-1对心肌细胞缺氧复氧损伤的保护作用[A];中华医学会第11次心血管病学术会议论文摘要集[C];2009年
7 张维溪;李昌崇;贺孝良;戴欢;方丽;赵瑞雪;;TGF-β 1/Smad信号通路在哮喘气道重塑中的作用[A];第六届江浙沪儿科学术会议暨儿科学基础与临床研究进展学术班论文汇编[C];2009年
8 李卓娅;;细胞骨架系统与细胞信号通路-Actin参与跨膜型TNF激活TNFR2凋亡信号通路[A];中国病理生理学会受体、肿瘤和免疫专业委员会联合学术会议论文汇编[C];2010年
9 杨艺敏;张颖;冯加纯;;Notch信号通路对大鼠脑缺血后神经再生调控作用的实验研究[A];中华医学会第十三次全国神经病学学术会议论文汇编[C];2010年
10 倪鑫;唐晓露;侯月;;PKC信号通路通过cAMP反应元件促进胎盘CRH基因转录[A];中国生理学会第五届全国心血管、呼吸和肾脏生理学学术会议论文摘要汇编[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;我发现细胞内信号通路“对话”机制[N];上海科技报;2004年
2 刘海英;美发现两种细胞信号通路互动机制[N];科技日报;2009年
3 ;《细胞》发表裴钢院士最新研究成果[N];上海科技报;2009年
4 ;“细胞信号传递”新发现[N];上海科技报;2007年
5 ;电针能激活老年痴呆大鼠海马蛋白激酶信号通路[N];中国中医药报;2005年
6 记者 许琦敏;减肥信号受控于脑中“通讯员”[N];文汇报;2008年
7 衣晓峰 陈英云 记者 李丽云;结肠癌发生中新的信号通路找到[N];科技日报;2009年
8 衣晓峰;哈医大发现结肠癌发生中新的信号通路[N];中国医药报;2009年
9 记者 白毅;SAP-PIX通路调节T细胞活化[N];中国医药报;2006年
10 杨金志;我国科学家发现抑制败血症休克的新机制[N];大众科技报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周远飞;SIRT1调控Wnt信号通路影响间充质干细胞成脂定向的机制[D];华中农业大学;2014年
2 郑晓文;肺癌干细胞的富集、鉴定及调节Hedgehog信号通路对肺癌干细胞功能的影响[D];广西医科大学;2014年
3 李春艳;β-连环素/T细胞因子4信号通路在非小细胞肺癌的研究[D];中国医科大学;2004年
4 黄淑红;Sonic Hedgehog信号通路异常激活在肺癌、肝癌中作用的研究[D];山东大学;2007年
5 王立荣;信号通路相关文献挖掘与分析方法研究[D];中国科学技术大学;2007年
6 袁媛;K562细胞中Wnt5a介导不同受体途径激活经典或非经典Wnt信号通路及其机制的研究[D];第三军医大学;2011年
7 姚佳维;PMID激活Nrf2/ARE信号通路的机制及其抗氧化作用研究[D];天津大学;2012年
8 张继帅;利用条件基因剔除技术研究Smad4基因在软骨内成骨过程中的功能[D];中国人民解放军军事医学科学院;2004年
9 朱金文;NF-κB炎症信号通路靶向封闭防治急性创伤性肺损伤的实验研究[D];第四军医大学;2013年
10 刘瑞康;HIV-1 Vpr激活细胞NF-κB信号通路分子机制的研究[D];南开大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王文杰;Pygo2通过Wnt信号通路抑制脂肪分化的分子机制[D];厦门大学;2014年
2 李新鑫;KCTD1抑制经典Wnt信号通路的机制研究[D];湖南师范大学;2014年
3 高雅;磷脂酶D通过Wnt信号通路促进人结肠癌细胞增殖和侵袭[D];厦门大学;2014年
4 徐静;猪S100A12基因转录调控及信号通路研究[D];华中农业大学;2014年
5 刘佳宾;家蚕主要免疫信号通路对不同病原微生物的感染应答[D];苏州大学;2014年
6 张兴;α肾上腺素能受体激动对TLR4信号通路影响的研究[D];大连医科大学;2011年
7 陆海生;JNK信号通路介导HBx对RXRα的磷酸化并促进HCC进程的分子机制[D];厦门大学;2014年
8 吴跃超;Ovo12在人乳腺癌细胞中抑制TGF-β信号通路的分子机制研究[D];厦门大学;2014年
9 赵美玲;BRD7在TGF-β信号通路中的分子机制及生理功能的研究[D];浙江大学;2014年
10 王刚;基于荧光ARMS技术检测EGFR信号通路关键基因热点突变的方法[D];西北大学;2014年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026