《基於金屬組學的砷誘導細胞DNA損傷機理初探》是依託武漢大學，由陳貝貝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於金屬組學的砷誘導細胞DNA損傷機理初探
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳貝貝
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
砷的生物效應研究一直是人們高度關注的熱點。有關研究表明三價砷化合物是通過抑制核苷酸切除修復過程導致DNA產生永久損傷，但這種抑制效應的作用機制尚不明確。本項目擬開發新型微型化樣品前處理技術，並與液相色譜-電漿質譜/電噴霧質譜(HPLC-ICP-MS/ESI-MS-MS)聯用技術結合，以建立適合於細胞樣品中砷的形態分析以及蛋白質磷酸化分析的新方法。基於此，以細胞中砷形態和蛋白質磷酸化水平的變化為標誌，尋找砷形態與蛋白質磷酸化變化之間的聯繫，從金屬組學的角度探討砷誘發的NER抑制作用機理。該項目的完成不僅為元素形態分析和蛋白質定量提供實驗方法，為金屬組學研究提供新的技術平台，還為砷的細胞毒性機理研究提供基礎數據，這對分析化學學科（特別是原子光譜/質譜）的發展和學術水平的提高，促進分析化學與生物、醫學等相關學科的交叉發展均具有重要的學術意義，並具有廣闊的套用前景。
結題摘要
砷與環境污染物(如多環芳烴等)協同作用會加劇致癌性和致突變性，然而這種協同作用的毒性機制尚不明晰。本項目從金屬組學的研究角度入手，構建了新型高效液相色譜(HPLC)-電漿質譜(ICP-MS)聯用技術，開發了新型微萃取樣品前處理技術，建立了適合於細胞中砷形態分析的新方法；設計了新型元素標記探針，建立了基於元素標記ICP-MS定量分析新方法用於磷酸化蛋白和砷結合蛋白等標誌物的分析；基於所建立的分析平台，以As(III)和二氫二醇環氧苯並芘(BPDE)協同作用於SCC-7細胞，探討了砷的甲基化代謝與其基因毒性之間的關係。結果表明，As(III)作為共致癌物與BPDE共暴露，加劇了DNA永久損傷，其可能的機理是：BPDE引起的DNA加成損傷影響了AS3MT和MT1A的表達，從而抑制了As(III)的正常甲基化代謝，細胞內積累的As(III)引起了p53蛋白磷酸化水平上升，激活了p53蛋白的調控功能，同時可能與核酸剪下修復(NER)過程中的關鍵蛋白結合，從而抑制了NER修復進程，導致DNA永久損傷。所取得的成果不僅為金屬組學研究提供了新的技術平台，還從砷的代謝入手，為砷的基因毒性機制研究提供了基礎數據，這對於分析化學學科(特別是原子光譜/質譜)的發展和學術水平的提高，促進生物、醫學等相關學科的發展均具有重要的學術意義，並具有廣闊的套用前景。
