《人的新基因PNAS-4促凋亡作用的分子機制》是依託四川大學，由袁鑄擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：人的新基因PNAS-4促凋亡作用的分子機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：袁鑄
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
人的PNAS-4基因是NIH在大規模測序中鑑定的一個新基因。近年的研究發現，該基因在DNA損傷早期應答過程中活化，其過表達能顯著誘導人骨肉瘤U2OS細胞凋亡，但目前未見PNAS-4基因促凋亡作用的分子機制方面的報導。我們的前期結果發現，PNAS-4基因在肺腺癌A549細胞株中過表達時，一方面導致A549細胞周期阻滯於S期，另一方面誘導A549細胞凋亡；將脂質體包裹的PNAS-4基因導入荷瘤小鼠後發現其腫瘤體積減小，生存期明顯延長。在此基礎上，本課題將重點探討PNAS-4基因過表達導致S期阻滯的信號通路，深入研究其凋亡作用的分子機理，最終闡明PNAS-4基因對腫瘤細胞促凋亡作用的分子機制，為進一步探討該基因的臨床套用前景提供理論依據。
結題摘要
人的PNAS-4基因是DNA損傷早期應答的一個新的促凋亡基因。近年的研究發現，其過表達導致A549細胞周期阻滯於S期，並誘導人U2OS骨肉瘤、A549肺腺癌、SKOV3卵巢癌等細胞凋亡，但PNAS-4基因促凋亡作用的分子機制不清楚。因此本項目主要研究PNAS-4基因過表達導致S期阻滯的信號通路及其促凋亡作用的分子機理。我們發現，順鉑、絲裂黴素C及甲基甲磺酸酯三種DNA損傷試劑處理SKOV3及A549細胞導致PNAS-4表達上調，且PNAS-4基因過表達導致A2780s及SKOV3卵巢癌、A549肺腺癌等細胞阻滯於S期，並誘導其凋亡；PNAS-4引起的S期阻滯與p21上調及Cdc25A-CDK2-CyclinE/CyclinA途徑的活化有關，而p21上調與ERK活化有關，但不依賴於p53；在PNAS-4誘導凋亡過程中，線粒體AIF, Smac及細胞色素c釋放到細胞漿，caspase-9、caspase-3裂解，但caspase-8未裂解活化，表明線粒體介導的胞內凋亡途徑參與，而死亡受體介導的胞外凋亡途徑則不參與PNAS-4的促凋亡作用；我們還發現，PNAS-4基因過表達導致A549等肺腺癌細胞的Chk1與Chk2磷酸化水平增加，但不引起ATM與ATR的磷酸化水平改變；ATM與ATR基因沉默對PNAS-4過表達引起的S期阻滯無明顯影響，但Chk1與Chk2基因沉默則部分逆轉S期阻滯，且慧星實驗證實PNAS-4基因不引起DNA損傷。這些結果表明：PNAS-4基因雖然不激活ATM與ATR, 也不引起DNA損傷，但可以激活Chk1與Chk2，從而引起其下游的Cdc25A-CDK2-CyclinE/CyclinA信號通路活化，導致細胞周期阻滯於S期，並通過線粒體介導的、caspase依賴與非依賴的胞內凋亡途徑誘導腫瘤細胞凋亡，最終導致腫瘤細胞增殖抑制。我們的研究初步闡明了PNAS-4促凋亡作用的分子機制，為探討該基因的臨床套用前景奠定了基礎。
