自噬基因Atg16L1預測結核病感染風險及其相關機制研究

《自噬基因Atg16L1預測結核病感染風險及其相關機制研究》是依託浙江大學，由丁世萍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：自噬基因Atg16L1預測結核病感染風險及其相關機制研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：丁世萍
• 項目類別：面上項目

項目摘要

自噬基因是一類新的主要參與細胞自噬性程式性死亡過程的關鍵分子。哺乳動物細胞自噬泡的形成過程與Atg16L1複合物的起始階段息息相關。我們在研究中發現Atg16L1與結核病發病存在一定的關聯。本項目擬在病例-對照的分子流行病學設計中，採用單體型分析方法構建覆蓋Atg16L1基因區域的標籤位點和功能位點，再套用先進的高通量Beckman coulter SNP等技術檢測，明確與結核病相關的易感位點和單體型區段。同時採用RNA干擾、基因誘捕技術、基因轉染技術進一步研究Atg16L1在人源性細胞和小鼠源性細胞自噬過程中的作用，在此基礎上，探討Atg16L1基因在感染結核分枝桿菌中的作用及其分子機制，對Atg16L1基因相關的結核病易感位點進一步進行功能學驗證。本課題的實施旨在研究自噬基因Atg16L1在結核病發病中的作用，對具結核病發生傾向的患者進行早期預測具有重要意義。

結題摘要

本項目篩選與結核病關聯的易感位點並進行驗證，結果指出，（1）在對照組-結核病例組495例-452例DNA樣本庫中，對Atg16L1中標籤位點和功能性位點6個（rs10210302、rs2241880、rs12472475、rs6758317、rs1045095、rs11682236）進行檢測，獲得了漢族人群目的基因位點的分布特徵。（2）篩選到與結核病關聯的易感位點為Atg16L1基因rs2241880位點，該位點基因和基因型頻率在兩組間存在差異，最佳遺傳模型為加性效應，OR：0.76；95%CI：0.63-0.91；P=0.0035。（3）對於rs2241880位點的進一步功能驗證表明，Atg16L1（TT）基因型與Atg16L1（CC）基因型其編碼蛋白均可定位於線粒體和溶酶體上，但兩者在自噬方面存在著差異，可能是潛在的功能位點。採用RNA干擾和基因轉染技術研究Atg16L1在細胞自噬過程中的作用，結果指出（1）Atg16L1 RNA干擾條件下LC3II/LC3I的比值下調、p62的表達水平未發生明顯降解，但Atg5和Atg12蛋白表達量不變。（2）Atg16L1變異體與細胞自噬存在密切關聯。Atg16L1-1與MDC追蹤的自噬泡共定位陽性點數為28.0±2.58 dots，高於Atg16L1-2和Atg16L1-3（P＜0.001）。Atg16L1-1與溶酶體共定位陽性點數為37.67±1.75 dots，高於Atg16L1-2和Atg16L1-3（P＜0.001）。Atg16L1-1和Atg16L1-3均可定位於線粒體，其相應的共定位陽性點數分別為14.33±1.53/cell和7.67±1.53/cell（P＜0.01），Atg16L1-2沒有線上粒體上定位。（3）過表達Atg16L1變異體對細胞自噬產生影響。共轉染Atg16L1-1變異體和GFP-LC3 12h後，檢測細胞內LC3-II平均陽性點數（70.2±2.39 dots）高於Atg16L1-2和Atg16L1-3（P＜0.001）。共轉染Atg16L1-1變異體和GFP-LC3 24h 後LC3-II平均陽性點數均有不同程度降低，其平均陽性點數分別為19.75±1.53，23.75±1.50和40±1.00（P＜0.001）。總之，Atg16L1的捲曲螺旋區域參與自噬機制，且在結核病發病中作用關鍵。