《泛素交聯酶RAD6在神經細胞退行性變過程中作用的研究》是依託蘭州大學，由宋焱峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：泛素交聯酶RAD6在神經細胞退行性變過程中作用的研究
- 依託單位：蘭州大學
- 項目負責人：宋焱峰
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
細胞和機體內DNA損傷的積累與神經退行性疾病相關，DNA損傷修復的缺陷會導致神經元的功能障礙和變性。我們在研究中發現了RAD6和RNF168作為相互作用的泛素交聯酶和泛素連線酶共同定位於DNA損傷位點。更有趣的是我們發現了射線照射後RAD6基因缺失細胞內DNA損傷位點泛素化水平較正常細胞低，並且損傷位點BRCA1和53BP1的聚集減少，說明RAD6參與了DNA損傷修復反應BRCA1這條通路。同時我們也發現RAD6基因敲除小鼠出現了提前老化的現象，12月齡老年RAD6基因缺失小鼠學習記憶能力下降，海馬區神經元數量較對照小鼠少，所以我們推測RAD6在神經退行性病變過程中發揮重要作用。在本項目中我們將沿著這一線索繼續深入研究，明確這一對組合在DNA損傷修復過程中的作用。並進一步通過RAD6基因敲除小鼠探討RAD6和RNF168一起在神經退行性病變過程中的作用。
結題摘要
細胞和機體內DNA損傷的積累與神經退行性疾病相關，DNA損傷修復的缺陷會導致神經元的功能障礙和變性。我們的前期工作證實了RAD6和RNF168作為相互作用的泛素交聯酶和泛素連線酶共同定位於DNA損傷位點。更有趣的是我們發現了射線照射後RAD6基因缺失細胞內DNA損傷位點泛素化水平較正常細胞低。本研究以RAD6B缺陷的轉基因小鼠和RPE1細胞為模型，首先探討RAD6B在神經元DNA損傷修復通路中的作用及其上下游關係，發現在X射線照射後，RAD6B缺陷小鼠的神經元中53BP1和BRCA1聚集明顯減少，說明RAD6參與了DNA損傷修復反應BRCA1這條通路。同時與WT小鼠相比，RAD6B基因敲除導致H2B泛素化顯著減少。由於RAD6B-/-小鼠DNA DSBs修復缺陷，導致神經元基因組不穩定性增加，在此基礎上我們用慢病毒（siNeg）轉染小鼠海馬神經元（RPE1）細胞，在X射線處理的情況下產生了大量的微核（MN）。我們發現RAD6B基因敲除小鼠出現了提前老化的現象。通過對RAD6B-/-小鼠神經元細胞核和神經元突起的銀染色分析，RAD6B-/-小鼠的神經元染色更明顯，X射線照射增加了部分核的染色，但大腦切片的變化表明，缺乏RAD6B會導致神經元數量減少，我們也在9個月大的RAD6B-/-小鼠的海馬和齒狀回中發現了大量嗜銀顆粒(AGs)，這些結果進一步表明，RAD6B缺乏會加速神經元的衰老。進一步發現12月齡老年RAD6基因缺失小鼠學習記憶能力下降，海馬區神經元數量較對照小鼠少，所以我們推測RAD6在神經退行性病變過程中發揮重要作用。通過迴避實驗和水迷宮來評估運動性能和學習記憶的差異。RAD6B神經元條件敲除小鼠表現為較不活躍，行為遲緩，運動能力下降，學習記憶能力低於WT小鼠。本研究不僅揭示了RAD6B參與DNA雙鏈斷裂修復以維持細胞基因組穩定性中的重要作用和機制，也為神經元衰老和神經退行性疾病的研究和治療提供了新思路。研究過程中我們也發現了一些RNF8新的底物和新的泛素化修飾位點，為下一步研究確定了新的方向。基於本項目已標註發表SCI論文3篇,研究生畢業論文3篇。
