《有機錫對動物蛋白酶體的干擾及下游毒理效應》是依託北京科技大學，由時國慶擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：有機錫對動物蛋白酶體的干擾及下游毒理效應
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：時國慶
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
真核細胞中約80%的胞內蛋白是通過泛素-蛋白酶體系統降解的，蛋白酶體在細胞的生命活動中處於關鍵地位。研究環境污染物對動物泛素-蛋白酶體系統的影響及下游毒理效應對於認識污染物對健康影響的毒理學機制具有重要科學意義，但目前這還是一個空白領域。我們最近發表在EHP上的文章證明蛋白酶體是環境中廣泛存在的內分泌干擾物三苯基錫（TPT）在細胞內的直接分子靶標，TPT對蛋白酶體活性的抑制是細胞死亡的誘因之一。我們的這一發現，結合調控蛋白周轉中蛋白酶體所起作用的相關研究報導，以及有機錫毒理機制的有關文獻，強烈暗示有機錫對動物蛋白酶體的影響可能在其內分泌干擾毒性機制中起關鍵作用。因此，本項目擬在已有工作基礎上，深入研究環境劑量有機錫長期暴露對實驗動物蛋白酶體活性、組成的干擾，以及由此導致的對動物生殖關鍵調控蛋白周轉等的影響，全面揭示有機錫化合物的毒性機理，並為環境污染物毒理學研究提供新的視角。
結題摘要
泛素-蛋白酶體途徑是真核細胞內絕大多數蛋白質的有序降解的主要途徑，在諸多基本細胞生命過程中起關鍵作用。本項目是在證明蛋白酶體是三苯基錫的分子靶標的基礎上，進一步研究環境劑量有機錫長期暴露對實驗動物蛋白酶體活性、組成的干擾，以及由此導致的對動物生殖關鍵調控蛋白周轉等的影響。首先證明了對蛋白酶體CT活性，一取代或二取代丁基錫和苯基錫是弱的、可逆抑制劑，而三丁基錫、三苯基錫是強的、不可逆抑制劑。計算機分子對接分析表明，對於可逆抑制CT活性的有機錫化合物，其預測抑制常數與實測IC50值有良好的線性相關性。 建立了動物組織蛋白酶體活性的快速檢測方法，研究了環境劑量TPT暴露下動物組織蛋白酶體活性的變化。結果證明， TPT暴露7天后，實驗魚Medaka的肝臟蛋白酶體的活性抑制率達到30%-40%。魚肝臟組織CT-L活性在TPT暴露2周后降低至40%，而第4周后則升高至140%。分別研究了環境劑量TPT暴露對雌性和雄性實驗魚稀有鞠鯽的蛋白酶體活性的影響。結果表明，環境劑量TPT暴露會導致不同組織蛋白酶體CT、TL、PGPH活性發生變化，雄魚和雌魚蛋白酶體活性對TPT暴露的敏感性存在較大差異。進一步探究了TPT暴露導致蛋白酶體活性變化的可能機制。研究表明，TPT暴露導致細胞蛋白酶體CT活性隨暴露濃度增加而降低，但是20S蛋白酶體含量隨暴露劑量增加而增加。蛋白酶體β5亞基含量呈現先降低後升高趨勢。因此，低劑量TPT暴露可能誘導20S蛋白酶體各亞基的含量及組裝發生了變化。研究了TPT暴露對於ERα的周轉及對雌二醇（E2）和雙酚A雌激素效應的影響。結果顯示，0.1μmol/L TPT存在下，1nmol/L E2和50 nmol/L BPA對於MVLN細胞的雌激素活性分別降低了68%和77%，實驗證明，TPT暴露抑制了ERα蛋白的降解，從而抑制了其在細胞核內的基因轉錄活性。本實驗證明了TPT通過抑制蛋白酶體活性而對於雌二醇（E2）和雙酚A的雌激素效應產生拮抗效應。總之，通過本項目研究，證明了環境低劑量三苯基錫暴露能夠干擾動物組織蛋白酶體活性，進而通過抑制雌激素受體ERα的有序降解，從而對雌激素調控的生理過程產生干擾。這對於深入認識三苯基錫的毒理學機制具有重要意義，揭示了環境污染物可以通過影響泛素-蛋白酶體途徑而產生內分泌干擾效應
