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微囊藻毒素LR对人肝细胞HL7702蛋白磷酸酶2A的影响

郑群  
【摘要】:随着经济快速发展,水体富营养化问题日益突出,藻类水华频繁爆发。蓝藻水华爆发会造成大量淡水藻类毒素的释放,由微囊藻、颤藻、鱼腥藻等产生的微囊藻毒素(Microcystin,MC)就是其中一类毒性最大、研究最广的毒素。MC能引起氧化损伤、DNA损伤、蛋白磷酸酶2A活性抑制、细胞凋亡、肿瘤发生等一系列毒性效应。而在众多的毒性效应中,毒素与蛋白磷酸酶2A(Protein phosphatase 2A,PP2A)催化亚基C共价结合并抑制酶活性是微囊藻毒素毒性作用机制的重要发现,由于PP2A的酶活性变化与MC引起的其它细胞毒性效应密切相关因而受到越来越多的关注。MC主要作用于动物肝脏,对肝脏的典型的病理学影响包括诱导肝细胞肿胀、凋亡、肝功能失调、肝内出血甚至是肿瘤的发生。因此本研究以PP2A作为研究对象,选择人正常肝细胞HL7702进行MC-LR的毒性效应研究。用不同浓度的MC-LR染毒处理HL7702细胞不同时间后,检测PP2A酶活性以及相关亚基蛋白水平及共价修饰的变化,并对PP2A不同亚基的胞内分布和结合进行共定位检测,发现MC-LR除了抑制PP2A酶活性外,还引起PP2A-C亚基Y307位点磷酸化水平增加,L309位点甲基化水平降低,PP2A-A亚基和C亚基蛋白水平升高,PP2A-B55α三聚体全酶增加,同时出现了细胞骨架的破坏。这些结果提示,MC-LR对PP2A的影响除了与C亚基共价结合,还改变了PP2A亚基的蛋白水平、改变了亚基的共价修饰以及全酶类型,而且PP2A活性的变化与MC-LR引起的细胞骨架的变化相关。在本实验条件下没有检测到细胞周期和细胞凋亡发生显著变化,但是本研究发现HL7702细胞内还存在许多未知的能与MC-LR结合的蛋白,这提示细胞中还存在多种其它微囊藻毒素的靶蛋白,对毒素细胞学效应的深入研究有非常重要的指导意义。


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