2023年全國碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、DNA-PKcs是DNA依賴(lài)蛋白激酶的催化亞單位(DNADependentProteinKinaseCatalyticSubunit),與另外兩個(gè)亞單位Ku70和Ku80共同構成DNA-PK復合物。與ATM、ATR等同屬于磷脂酰肌醇3-激酶相關(guān)蛋白激酶(Phosphatidylinositol-3kinase-relatedproteinkinase,PIKK)超家族成員。最初確定的DNA-PKcs的功能是參與DNA雙鏈斷裂的非同源末端

2、連接(NHEJ)和V(D)J重組,后來(lái)又發(fā)現其在維持染色體端粒末端結構穩定性中發(fā)揮重要的作用。研究顯示DNA-PKcs以其絲氨酸—蘇氨酸蛋白激酶活性可磷酸化多種重要的功能蛋白底物,包括有多種癌基因產(chǎn)物和轉錄因子,如c-fos、c-myc、oct-1、c-jun等,表明DNA-PKcs是一種具有多種功能的蛋白。 近年來(lái)有越來(lái)越多的實(shí)驗研究報道,DNA-PKcs在腫瘤組織中異常高表達。如Hosoi等發(fā)現在多種類(lèi)型腫瘤組織中DNA-P

3、Kcs的mRNA和蛋白水平以及激酶活性均高于正常組織,Um等發(fā)現在侵襲轉移能力強的腫瘤組織中DNA-PKcs的蛋白表達和激酶活性高于侵襲轉移能力低的腫瘤細胞,由此推測DNA-PKcs與腫瘤轉移相關(guān)聯(lián)。此外,某些組織來(lái)源細胞的不同發(fā)育階段DNA-PKcs的表達水平也不同,生殖細胞減數分裂前DNA-PKcs表達明顯高于減數分裂后,而一些沒(méi)有增殖能力的細胞根本不表達DNA-PKcs或DNA-PKcs表達水平非常微弱。本實(shí)驗室的前期研究發(fā)現,在

4、輻射誘發(fā)的部分癌變細胞中DNA-PKcs表達和激酶活性均顯著(zhù)提高;通過(guò)免疫組化分析顯示約90%的肝癌患者的癌組織中DNA-PKcs表達呈強陽(yáng)性,而對照的正常肝組織中所檢測到的DNA-PKcs水平明顯要低;發(fā)現肺癌組織中DNA-PKcs的蛋白水平和激酶活性也明顯高于癌旁組織。本論文在前期研究結果的啟示下,對DNA-PKcs的功能以及作為抗癌靶分子的可行性進(jìn)行深入研究,取得了如下主要進(jìn)展: (1)利用DNA-PKcs抑制劑三氟拉嗪(

5、TFP)和γ射線(xiàn)分別處理HeLa細胞,結果顯示TFP對HeLa細胞的生長(cháng)有明顯的抑制作用,并誘發(fā)細胞凋亡,隨著(zhù)藥物劑量的增大和用藥時(shí)間的延長(cháng),細胞生長(cháng)速度減慢,凋亡率增加,而且TFP可增加細胞對輻射的敏感性。進(jìn)一步分析其分子機制發(fā)現,TFP或γ射線(xiàn)作用HeLa細胞后,都可誘導DNA-PKcs的降解,而且TFP可增加射線(xiàn)導致細胞內DNA-PKcs的切割降解程度,從而促進(jìn)細胞凋亡的發(fā)生,增強細胞對輻射的敏感性。另外,MAPK激酶p38激活被

6、認為在HeLa細胞中起對抗凋亡的作用,抑制p38活化可有效促進(jìn)細胞凋亡的發(fā)生,實(shí)驗結果表明TFP可抑制γ射線(xiàn)誘導的p38磷酸化,從而促進(jìn)細胞凋亡。 (2)為了進(jìn)一步研究DNA-PKcs在腫瘤發(fā)生和惡性轉化中的作用,我們利用更為特異的RNA干擾技術(shù)(siRNA)成功的使DNA-PKcs蛋白表達下降,獲得了DNA-PKcs表達沉默的穩定細胞模型。結果表明細胞對γ射線(xiàn)及紫外線(xiàn)的敏感性增加,DNA-PKcs表達沉默細胞的生長(cháng)速度和接種裸

7、鼠后形成腫瘤的生長(cháng)速度減慢。這些結果表明DNA-PKcs除通過(guò)其DNA修復功能影響細胞的輻射敏感性外,還可能與腫瘤細胞增殖有關(guān)。 (3)利用基因芯片技術(shù)對DNA-PKcs表達沉默細胞以及對照細胞進(jìn)行了細胞信號轉導相關(guān)基因的mRNA表達水平比較,發(fā)現15個(gè)與細胞信號轉導有關(guān)的基因在DNA-PKcs表達沉默細胞中表達升高,其中一半是與干擾素信號轉導反應有關(guān)的基因。8個(gè)基因表達下降,包括有細胞增殖和侵襲轉移相關(guān)基因等。RT-PCR半定

8、量分析結果與芯片結果相一致。又利用SEAP報告質(zhì)粒系統進(jìn)行檢測,進(jìn)一步證實(shí)其中的NFAT轉錄活性下降。以上結果提示DNA-PKcs具有直接或間接調控細胞信號轉導相關(guān)基因的表達,而且大多與細胞增殖分化有關(guān)。值得注意的是,其中部分是c-myc的靶基因如P21、P27、NDRG-1。 (4)鑒于DNA-PKcs影響表達的部分基因是c-myc蛋白的靶基因,利用DNA-PKcs沉默表達細胞模型,進(jìn)一步探討了DNA-PKcs新的生化功能。利

9、用Westernblot檢測原癌基因c-myc的表達變化,結果發(fā)現DNA-PKcs表達抑制后,c-myc蛋白表達水平明顯下降,細胞中c-myc蛋白對靶基因轉錄的激活作用也隨之降低。DNA-PKcs抑制劑Wortmannin同樣可抑制c-myc的蛋白表達和活性。但是在上述條件下c-myc的mRNA表達水平幾乎無(wú)任何變化,表明DNA-PKcs是在蛋白水平調節c-myc表達。進(jìn)一步的免疫共沉淀實(shí)驗結果表明,DNA-PKcs與c-myc蛋白存在

10、相互結合作用。以上表明DNA-PKcs具有維持c-myc蛋白穩定性的功能,DNA-PKcs有可能通過(guò)此信號通路在一定程度上參與細胞的惡性轉化。 (5)DNA-PKcs如何調控c-myc蛋白穩定性是本研究進(jìn)一步關(guān)注的焦點(diǎn),根據最新的文獻資料和本研究的實(shí)驗結果,我們提出了DNA-PKcs/Akt/GSK3/c-myc的信號通路,為此又做了進(jìn)一步分析驗證。用泛素化蛋白酶體的抑制劑(MGl32)及GSK3抑制劑氯化鋰(LiCl)分別處理

11、細胞,結果表明MGl32和LiCl處理后能逆轉DNA-PKcs表達沉默后細胞中c-myc蛋白水平的下降,這樣為確認DNA-PKcs/Akt/GSK3/c-myc信號通路提供了關(guān)鍵性實(shí)驗依據。 (6)本實(shí)驗室的前期研究發(fā)現DNA-PKcs可與CyclinT2相互結合,而CyclinT2參與基因轉錄調節過(guò)程,因此我們推測也許DNA-PKcs在轉錄偶聯(lián)修復(TCR)中起著(zhù)一定的作用。為了驗證DNA-PKcs的TCR功能,首先建立了一種

12、基于DNA鏈特異性PCR方法檢測DNA轉錄偶聯(lián)修復的新技術(shù),利用此技術(shù)研究發(fā)現,對照細胞NC中DHFR基因轉錄鏈的修復要明顯快于非轉錄鏈以及DNA-PKcs表達沉默細胞的基因轉錄鏈,而兩組細胞的泛基因組修復水平無(wú)明顯差異,首次表明DNA-PKcs參與DNA轉錄偶聯(lián)修復反應。 本課題研究首次發(fā)現了DNA-PKcs對c-myc蛋白穩定性的影響,并提出了DNA-PKcs/Akt/GSK3/c-myc的信號調節通路,為闡述DNA-PKc

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