Trx2在斑馬魚肝臟發(fā)育中的功能研究.pdf

1、Trxs是一類小分子量硫氧還蛋白，對(duì)維持細(xì)胞的氧化還原狀態(tài)的平衡起重要作用。通過(guò)對(duì)其靶蛋白的調(diào)控，在機(jī)體代謝，神經(jīng)保護(hù)，和免疫反應(yīng)等過(guò)程中發(fā)揮重要生理功能。Trxs蛋白都包含一個(gè)含有CXXC序列的活性位點(diǎn)，在NAPDH和TrxR的作用下，可催化還原靶蛋白，近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，Trxs還具有轉(zhuǎn)硝基和去硝基化功能。Trx2是特異定位于線粒體中的硫氧還蛋白。線粒體是細(xì)胞的能量工廠，是電子傳遞和氧還磷酸化主要發(fā)生的細(xì)胞器。線粒體參與細(xì)胞凋亡的發(fā)生

2、。細(xì)胞在受到凋亡壓力時(shí)，線粒體會(huì)釋放線粒體膜間質(zhì)中的凋亡蛋白，如細(xì)胞色素C，AIF等到細(xì)胞質(zhì)中，起始下游凋亡途徑。其次線粒體的膜內(nèi)外壓的減小或喪失被認(rèn)為是線粒體誘導(dǎo)的不可逆的凋亡。線粒體正常功能的行使為維持細(xì)胞生理功能所必需。線粒體代謝過(guò)程中可聚集大量的活性氧（ROS），Trx2、TrxR2以及NAPDH，承擔(dān)著線粒體內(nèi)ROS的清除的職責(zé)。大量的數(shù)據(jù)表明了Trx2的抗凋亡功能，過(guò)表達(dá)Trx2能夠保護(hù)TBH誘導(dǎo)的骨肉瘤細(xì)胞毒性。Trx2能

3、夠通過(guò)增加線粒體膜內(nèi)外壓，抵抗etoposide誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡。在DT40細(xì)胞中敲除Trx2，可引起ROS水平的升高和細(xì)胞凋亡。
　　Trx2在胚胎發(fā)育過(guò)程中的作用研究較少。在小鼠中純合敲除Trx2導(dǎo)致胚胎致死。雜合敲除的小鼠，雖然不影響小鼠的生長(zhǎng)和繁殖，但是小鼠肝臟的DNA，蛋白質(zhì)以及脂類物質(zhì)積累較多的氧化損傷。在受到氧化壓力的刺激下，Trx2（+/-）敲除鼠肝臟發(fā)生更多的凋亡。在多種組織中，線粒體生產(chǎn)ATP的能力下降并且有更多

4、的ROS產(chǎn)生。本論文中利用斑馬魚這一模式生物，對(duì)該基因在生物體內(nèi)肝臟發(fā)育的作用進(jìn)行研究。通過(guò)定量和原位雜交的方式，首先研究了Trx2在斑馬魚中時(shí)空表達(dá)，發(fā)現(xiàn)Trx2在肝臟中顯著表達(dá)。利用morphlino技術(shù)，設(shè)計(jì)并合成了兩個(gè)不同方式抑制Trx2表達(dá)的MO，通過(guò)顯微注射的方法在斑馬魚中對(duì)Trx2的表達(dá)進(jìn)行抑制，發(fā)現(xiàn)肝臟發(fā)育受到影響。進(jìn)一步的TUNEL和免疫熒光試驗(yàn)提示Trx2敲低誘導(dǎo)肝臟細(xì)胞死亡而對(duì)增殖影響較小。一些研究結(jié)果表明Trx2

5、在線粒體中除了清除ROS以外，很可能參與線粒體中硝基化蛋白的去硝基化過(guò)程。利用生物素轉(zhuǎn)換方法，在體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，肝臟細(xì)胞死亡的發(fā)生和GAPDH硝基化增多有關(guān)，我們?cè)贖epG2細(xì)胞中的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步表明，GAPDH的硝基化增多會(huì)引起更多的GAPDH入核并且導(dǎo)致p53活性位點(diǎn)lys乙?；龆?。活化的p53起始下游bax和puma基因表達(dá)增加。bax和puma是線粒體促凋亡基因，它們的表達(dá)失調(diào)可能和肝臟細(xì)胞死亡發(fā)生有關(guān)。在斑馬魚中同樣發(fā)