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1.程序性的翻译后修饰调控FEN1降解及基因组稳定性作为结构特异性内切和外切核酸酶,分叉DNA单链内切酶1(FEN1)在多种代谢途径中起维持稳定基因组的关键作用,包括DNA复制、修复和凋亡DNA片段化。在细胞周期各个阶段,核酸酶持久性的存在,被认为对细胞周期和基因组稳定性有着不利的影响。而对FEN1翻译后修饰(PTM)过程进行研究发现,FEN1核酸酶的降解是有细胞周期依赖性的,并由精确且有顺序性PTM步骤所调控的。通过研究发现,磷酸化FEN1在S末期从DNA复制复合物上脱落下来,作为FEN1的降解起始步骤。磷酸化对于小泛素化是一种信号,而随后小泛素化诱导FEN1泛素化,并在蛋白酶体介导下降解。对程序性PTM中的相关几个位点进行突变,会导致细胞中的FEN1不易降解、Cyclin B表达稳定且明显延迟细胞周期的G1与G2/M期,另外还会造成染色体异常分离。FEN1降解过程的研究阐明了一种细胞中调控核酸活性平衡性的新机制。2. FEN1E160D突变小鼠在苯并芘诱导下有高发性的肺癌FEN1属于Rad2核酸家族中的一个成员,拥有5’分叉内切酶(FEN),5’外切酶(EXO)和切口依赖的核酸内切酶(GEN)等3种结构特异的核酸酶活性,因此它能加工多种DNA复制及修复途径中产生的中间产物。以前的研究发现,在多数癌症患者中的一组FEN1突变与单核苷酸多态性中,FEN1突变体的EXO与GEN活性均有不同程度的削弱和损失。本研究过程中,已经建立的携带有FEN1E160D突变的小鼠模型,它能作为人类中该突变所代表的模型进行研究。实验结果显示,当FEN1突变小鼠暴露在有碱基损伤的化学试剂下,它们会发生肺癌。我们提出的疑问是,如果具有该突变的人类个体,是否对来自烟草的烟雾更为敏感,是否会在个体成长发育的早期形成肺部肿瘤或肺癌。为解决这个疑问,本研究用苯并芘(B[α]P)处理E160D突变小鼠。B[α]P是一种来自烟草燃烧后产生的化合物,也是烟雾中最主要的DNA损伤剂。实验证明了FEN1利用GEN活性剪切泡状底物,该底物模拟了NER过程中产生的DNA中间产物。E160D突变小鼠的细胞,由于缺失了GEN活性,因此在修复B[α]P作用DNA后形成的加合物的过程中,存在着一定程度的缺陷。实验结果观察到,在长时间暴露于B[α]P后,E160D突变的MEF细胞累积了许多DNA链断裂,染色体断裂,且染色体数目也出现异常。此外,当幼鼠被注射B[α]P后,在发育早期发现E160D比野生型有更高的肺腺癌发病率。研究结果说明,携带有GEN活性缺失的FENl突变体E160D,在B[α]P诱导下将会使个体更易发生早期的肺部肿瘤,进而导致肺癌发生的高风险性。