《PML核體亞細胞器的功能以及砷對其調節機制的研究》是依託上海交通大學，由鎮濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：PML核體亞細胞器的功能以及砷對其調節機制的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鎮濤
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
早幼粒細胞白血病基因（PML）是從急性早幼粒細胞白血病（APL）細胞的致病性融合基因PML-RARα中克隆的。PML蛋白主要定位於核內的一種呈微球狀的亞細胞器中，因此該亞細胞器被稱為PML核體。PML核體由許多蛋白質組裝而成，在多種細胞生理過程中發揮重要的作用，但其具體的生化功能仍不清楚。導致白血病發生的PML-RARα融合蛋白破壞了PML核體的正常結構，提示PML核體的改變在白血病發生中具有重要的作用。三氧化二砷是治療APL的一種有效藥物，它靶向PML/PML-RARα，誘導PML/PML-RARα向核體聚集，最終導致PML/PML-RARα降解。但是砷作用後，PML/PML-RARα轉移到PML核體以及在核體內被降解的機制都不清楚。本項目旨在通過對PML核體的組成成分分析，探索砷對PML蛋白和PML核體特異性調節的分子機制，以期揭示PML核體的生理結構和功能及砷對其結構和功能的影響。
結題摘要
PML核體（PML nuclear bodies, PML NBs）是細胞核內直徑為0.1~1 m動態的、異質性的蛋白複合體，該蛋白複合體參與細胞內很多的生物學過程，如基因組的穩定性調節、轉錄調節和翻譯後修飾、細胞命運操控、抗病毒反應等等。PML-RARα是伴有t(15;17)(q22;q21)急性早幼粒細胞白血病（acute promyelocytic leukemia, APL）特徵性的融合蛋白，該融合蛋白異常地調節與造血細胞分化有關基因的轉錄，並破壞PML核體的形成，從而導致該類白血病的發生。三氧化二砷是治療APL的一種有效藥物，它能與PML/PML-RARα結合，從而迅速誘導PML/PML-RARα聚集到PML核體中，並進一步被降解，但是PML/PML-RARα轉移到PML核體中的機制尚不清楚，而PML核體又是通過何種細胞生化機制被迅速降解亦不甚明了。在本研究中我們發現，胞漿和核漿中的PML與PML核體中的PML一直處於動態平衡中，三氧化二砷作用後，通過與不同PML RBCC結構域中鄰近的巰基結合形成分子間的交聯，從而將胞漿和核漿中的PML扣留在PML核體中，使得PML核體的體積迅速增大；另一方面，分子間的交聯也使得PML核體對變性劑的抵抗能力增強，從而使得PML發生由上清到不溶的沉澱組分的轉移。研究顯示，三氧化二砷作用後，PML發生SUMO化修飾，並進一步通過蛋白酶體依賴的途徑被降解。同樣，三氧化二砷對PML-RARα也具有類似的作用。同時，我們構建了在原核系統中表達PML-Ring結構域的質粒，通過親和層析純化、離子交換層析以及疏水層析，成功獲得了達到晶體生長所需純度的PML-Ring結構域蛋白，並成功獲得了PML-Ring結構域蛋白的單晶。PML-Ring結構域蛋白晶體結構的獲得將有助於我們理解PML-Ring結構域在PML核體組裝以及該結構域對於PML核體功能的影響。
