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背景与目的:
DNA携带有调控细胞活动所必需的遗传信息,DNA损伤将导致基因发生突变,进而可能引起肿瘤发生。因此,为了维持基因组的稳定性,细胞在遭受DNA损伤后需要及时进行修复。CBLL1是一个E3连接酶,由491个氨基酸组成,其结构主要包含一个RING结构域和一个锌指结构域。目前已知CBLL1与细胞连接、细胞增殖、m6A修饰以及肿瘤转移等生物学过程有关,但其在DNA损伤修复过程中的作用尚不清楚。同时也有研究表明CBLL1会调控肿瘤的发生发展。CBLL1会与METTL3-METTL14等蛋白形成一个复合体,该复合体可以介导RNA的m6A修饰。研究发现在UV引起的DNA损伤过程中,PARP1会将DNA损伤信号传递给METTL3-METTL14复合体,接着METTL3的催化活性被激活而使RNA发生m6A修饰。RNA的m6A修饰会将DNA聚合酶κ以及其他的DNA损伤修复因子募集到DNA损伤位点,从而使得DNA损伤及时修复。
基于以上研究背景,我们推测CBLL1可能通过PARP1-METTL3-METTL14途径参与DNA损伤修复,进而调控肿瘤的发生。本论文研究了CBLL1在DNA损伤修复过程中的作用,并探索了CBLL1参与DNA损伤修复过程的分子机制。这些研究内容将为进一步充实CBLL1调控肿瘤发生发展的具体分子机制提供了一定的理论基础。
实验方法:
利用分子克隆技术构建质粒载体,利用蛋白质免疫印迹技术和免疫荧光技术观察相关蛋白表达水平的变化,利用脉冲式亚细胞激光辐照技术检测相关蛋白是否能被募集到DNA损伤位点,利用细胞增殖实验检测细胞的存活能力和增殖能力,利用免疫共沉淀技术检测蛋白质之间的相互作用,利用实时荧光定量PCR技术检测相关蛋白的mRNA水平的变化。
结果:
在DNA发生损伤后,CBLL1能够被迅速地募集到DNA损伤位点,而用PARP1抑制剂olaparib处理细胞之后,CBLL1则不能被募集到DNA损伤位点,表明CBLL1可能通过PARP1介导的poly(ADP-ribose)((PAR)修饰募集到DNA损伤位点。当用shRNA抑制METTL3的表达之后,CBLL1在DNA损伤位点的聚集信号减弱,说明CBLL1可能通过METTL3-METTL14复合体参与DNA损伤修复过程。利用shRNA抑制CBLL1的表达之后,细胞内γH2AX修饰明显上升,缺失了CBLL1的细胞在X射线照射后,细胞克隆形成能力和存活能力明显下降,说明其对X射线更敏感。
结论:
本研究探索了CBLL1在DNA损伤修复过程中的作用。我们发现CBLL1能够以PARP1活性依赖的方式募集到DNA损伤位点。由于CBLL1能够和METTL3-METTL14形成蛋白复合体,我们发现PARP1-METTL3-METTL14途径对于CBLL1在DNA损伤位点的募集非常重要。最后本研究利用shRNA抑制CBLL1的表达,并检测了细胞内γH2AX修饰水平的变化,发现CBLL1缺失后的细胞γH2AX明显上升,表明CBLL1缺失导致基因组不稳定。利用克隆形成实验,我们还发现CBLL1缺失的细胞对X-射线引起的DNA损伤更加敏感。综上所述,本论文首次发现CBLL1能够被募集到DNA损伤位点,并研究了其分子机制,最终还发现,CBLL1对于维持基因组稳定有重要作用。这些研究内容为阐明CBLL1在肿瘤发生中的作用提供了新的线索。
DNA携带有调控细胞活动所必需的遗传信息,DNA损伤将导致基因发生突变,进而可能引起肿瘤发生。因此,为了维持基因组的稳定性,细胞在遭受DNA损伤后需要及时进行修复。CBLL1是一个E3连接酶,由491个氨基酸组成,其结构主要包含一个RING结构域和一个锌指结构域。目前已知CBLL1与细胞连接、细胞增殖、m6A修饰以及肿瘤转移等生物学过程有关,但其在DNA损伤修复过程中的作用尚不清楚。同时也有研究表明CBLL1会调控肿瘤的发生发展。CBLL1会与METTL3-METTL14等蛋白形成一个复合体,该复合体可以介导RNA的m6A修饰。研究发现在UV引起的DNA损伤过程中,PARP1会将DNA损伤信号传递给METTL3-METTL14复合体,接着METTL3的催化活性被激活而使RNA发生m6A修饰。RNA的m6A修饰会将DNA聚合酶κ以及其他的DNA损伤修复因子募集到DNA损伤位点,从而使得DNA损伤及时修复。
基于以上研究背景,我们推测CBLL1可能通过PARP1-METTL3-METTL14途径参与DNA损伤修复,进而调控肿瘤的发生。本论文研究了CBLL1在DNA损伤修复过程中的作用,并探索了CBLL1参与DNA损伤修复过程的分子机制。这些研究内容将为进一步充实CBLL1调控肿瘤发生发展的具体分子机制提供了一定的理论基础。
实验方法:
利用分子克隆技术构建质粒载体,利用蛋白质免疫印迹技术和免疫荧光技术观察相关蛋白表达水平的变化,利用脉冲式亚细胞激光辐照技术检测相关蛋白是否能被募集到DNA损伤位点,利用细胞增殖实验检测细胞的存活能力和增殖能力,利用免疫共沉淀技术检测蛋白质之间的相互作用,利用实时荧光定量PCR技术检测相关蛋白的mRNA水平的变化。
结果:
在DNA发生损伤后,CBLL1能够被迅速地募集到DNA损伤位点,而用PARP1抑制剂olaparib处理细胞之后,CBLL1则不能被募集到DNA损伤位点,表明CBLL1可能通过PARP1介导的poly(ADP-ribose)((PAR)修饰募集到DNA损伤位点。当用shRNA抑制METTL3的表达之后,CBLL1在DNA损伤位点的聚集信号减弱,说明CBLL1可能通过METTL3-METTL14复合体参与DNA损伤修复过程。利用shRNA抑制CBLL1的表达之后,细胞内γH2AX修饰明显上升,缺失了CBLL1的细胞在X射线照射后,细胞克隆形成能力和存活能力明显下降,说明其对X射线更敏感。
结论:
本研究探索了CBLL1在DNA损伤修复过程中的作用。我们发现CBLL1能够以PARP1活性依赖的方式募集到DNA损伤位点。由于CBLL1能够和METTL3-METTL14形成蛋白复合体,我们发现PARP1-METTL3-METTL14途径对于CBLL1在DNA损伤位点的募集非常重要。最后本研究利用shRNA抑制CBLL1的表达,并检测了细胞内γH2AX修饰水平的变化,发现CBLL1缺失后的细胞γH2AX明显上升,表明CBLL1缺失导致基因组不稳定。利用克隆形成实验,我们还发现CBLL1缺失的细胞对X-射线引起的DNA损伤更加敏感。综上所述,本论文首次发现CBLL1能够被募集到DNA损伤位点,并研究了其分子机制,最终还发现,CBLL1对于维持基因组稳定有重要作用。这些研究内容为阐明CBLL1在肿瘤发生中的作用提供了新的线索。