FOXO3轉(zhuǎn)錄因子通過(guò)與Cdt1蛋白相互作用調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)展.pdf

1、為了維持基因組的穩(wěn)定性,真核生物體必須保證在每個(gè)細(xì)胞周期DNA有且僅有一次被復(fù)制。在各個(gè)復(fù)制起始位點(diǎn)形成前復(fù)制復(fù)合體(Pre-RC)是DNA復(fù)制的關(guān)鍵步驟。Cdt1是Pre-RC中的重要組成蛋白,cdt1的蛋白水平受到精確調(diào)控,由此確保每個(gè)周期中DNA不發(fā)生重復(fù)復(fù)制(re-replication)。當(dāng)細(xì)胞進(jìn)入S期,Cdt1受到以下機(jī)制精確調(diào)節(jié):首先,Geminin通過(guò)與Cdt1結(jié)合產(chǎn)生空間位阻作用,阻止Cdt1與MCM2-7結(jié)合,抑制其

2、作為MCM2-7在DNA上?？?load)的媒介功能。其次,SCF-Skp2、Cul4-DDB1和APC/C-Cdh1三個(gè)E3泛素化連接酶分別被報(bào)道可以識(shí)別并泛素化Cdt1,導(dǎo)致其通過(guò)蛋白酶體途徑降解。在G2期和M期,Geminin與Cdt1形成復(fù)合物阻止其與E3泛素化連接酶結(jié)合,從而穩(wěn)定Cdt1,為下一細(xì)胞周期做準(zhǔn)備。值得注意的是,人們對(duì)在正常生理?xiàng)l件下正向調(diào)控Cdt1的機(jī)制還了解不多。在本文中,鑒定出Cdt1新的結(jié)合蛋白FOXO3,

3、發(fā)現(xiàn)二者形成復(fù)合體,共同定位在細(xì)胞核中。FOXO3-Cdt1復(fù)合體可阻止Cdt1和DDB1以及Cdt1與PCNA的結(jié)合,從而抑制Cdt1被Cul4-DDB1泛素化,以及隨后的蛋白酶體降解。在細(xì)胞中敲低FOXO3,Cdt1蛋白水解增加,細(xì)胞進(jìn)入S期減少,細(xì)胞增殖減慢。通過(guò)對(duì)比FOXO3敲低細(xì)胞與Cdt1敲低細(xì)胞發(fā)現(xiàn),這兩種蛋白敲低的生物學(xué)表型非常相似,均影響細(xì)胞G1期至s期的轉(zhuǎn)換。結(jié)合FOXO3對(duì)Cdt1蛋白的調(diào)控,這說(shuō)明FOXO3和Cd

4、t1在細(xì)胞周期調(diào)控上具有相關(guān)性。在FOXO3敲低細(xì)胞中,Geminin水平也降低,但這并不是FOXO3敲低直接引起的。Geminin敲低激活了DNA損傷檢測(cè)點(diǎn)、導(dǎo)致DNA重復(fù)復(fù)制、細(xì)胞增殖減慢但并不發(fā)生G1期阻滯,這些表型FOXO3敲低的表型有很大差異。由于Geminin和Cdt1在細(xì)胞周期中保持一定的平衡,FOXO3敲低細(xì)胞中Geminin水平下降很可能是由于Cdt1水平下降間接導(dǎo)致的。本論文揭示了FOXO3的一個(gè)全新功能,即通過(guò)蛋白