基本信息
- 項目名稱：
- Survivin剪接體的細胞定位、相互作用及在細胞凋亡中的作用研究
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本研究通過熒光標記確定了survivin-ΔEx3和survivin-2B的細胞定位，通過流式分析確證了兩者對細胞周期的影響，同時還首次利用熒光共振能量轉移（FRET）技術對兩者的相互作用進行了研究，實時直觀地從分子水平揭示了兩者的相互作用，此還還對sur-2B在凋亡過程中與線粒體的相關性進行了研究。為進一步研究兩者在腫瘤細胞發(fā)生發(fā)展中的作用奠定了基礎。
- 詳細介紹：
- 手術治療、放射治療和化學藥物治療是惡性腫瘤治療的傳統手段，隨著現代生物技術的發(fā)展，生物治療日趨重要，而尋找有效的腫瘤治療靶點對于生物治療非常重要。 Survivin作為凋亡抑制蛋白家族的新成員在細胞凋亡和細胞周期的基因調控中發(fā)揮重要作用，它在大部分的腫瘤細胞中都有表達，但是在大部分的正常組織中表達缺失或很低，因此是重要的腫瘤相關抗原。它至少有3種剪接體產物：survivin-2B，survivin和survivin-ΔEx3，這三個剪接體雖然來自同一個基因，但是功能卻有很大區(qū)別， survivin和survivin-ΔEx3具有抑制凋亡的作用， survivin-2B則具有促進細胞凋亡、抑制細胞有絲分裂的作用。 目前，對于它們在細胞凋亡中的角色以及相互之間是否存在調節(jié)作用等問題研究的還不是很清楚?？紤]到survivin-ΔEx3和survivin-2B功能的相互拮抗，本研究首先利用熒光標記確定了它們在細胞內的定位，然后利用熒光共振能量轉移（FRET）分析他們是否存在直接的相互作用以及作用的強弱，利用流式分析兩個剪接體對細胞周期的影響，同時通過對線粒體的染色觀察survivin-2B在細胞凋亡過程中與線粒體變化的相關性。通過這些研究希望為進一步了解Survivin不同剪接體在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用奠定基礎。 本研究受國家生物醫(yī)藥類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)試驗區(qū)建設點的資助
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 腫瘤相關抗原Survivin至少有3種剪接體產物： survivin，ΔEx3和2B，這三者的功能有很大的區(qū)別，前兩個具有抑制凋亡的作用，2B具有促凋亡的作用。目前對于它們之間的作用機理還不很清楚。本研究擬利用熒光標記確定ΔEx3和2B的細胞定位，利用FRET分析他們的相互作用，利用流式分析它們對細胞周期的影響，同時觀察2B在凋亡過程中與線粒體的相關性。為了解其在腫瘤發(fā)生中的作用奠定基礎。
科學性、先進性及獨特之處
- sur-ΔEx3具有抗凋亡功能，sur-2B則有促進細胞凋亡的作用。本研究通過熒光標記確定了兩者的細胞定位，通過流式分析確證了兩者對細胞周期的影響，同時還首次利用熒光共振能量轉移（FRET）技術對兩者的相互作用進行了研究，實時直觀地從分子水平揭示了兩者的相互作用，此外還研究了凋亡過程中sur-2B與線粒體的相關性。這些結果為進一步研究sur-2B和sur-ΔEx3在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用奠定了基礎。
應用價值和現實意義
- 腫瘤的生物治療越來越為研究者所關注，但是目前仍然缺乏有效的治療靶點。本文的價值和意義在于，通過研究survivin不同剪接體的相互作用情況及對腫瘤細胞生長與凋亡的調控機制，使我們逐步了解這一重要的腫瘤相關基因的生物學功能及其在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用，以期為腫瘤的生物治療或者藥物開發(fā)提供新的靶點和思路。
學術論文摘要
- 目的：研究Sur-2B和Sur-ΔEx3的相互作用以及對細胞周期的影響，探討suivivin各剪接體的生物學功能及在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用。方法:利用青色熒光蛋白（CFP）和黃色熒光蛋白（YFP）分別標記Sur-2B和Sur-ΔEx3，通過激光共聚焦顯微鏡觀察它們的細胞定位；通過熒光共振能量轉移（FRET）研究兩者在細胞內的相互作用情況；利用流式細胞儀分析兩者對腫瘤細胞周期的影響；通過細胞染色觀察Sur-2B與線粒體在凋亡過程中的相關性。結果：熒光蛋白示蹤表明Sur-2B主要分布在胞質中，Sur-ΔEx3主要分布在核內少量分布在胞質中；RT-PCR結果表明Sur-ΔEx3能夠顯著抑制Sur-2B的表達，FRET分析表明兩者在細胞質中存在著很弱的相互作用，暗示兩者之間可能是一種間接的作用方式；流式分析表明Sur-2B能夠明顯促進細胞的凋亡，在細胞凋亡過程中Sur-2B沒有變現出明顯的線粒體定位，而是聚集在凋亡起始的部位。結論: Sur-2B和sur-ΔEx3在細胞內具有明顯的分布差異，兩者可能是通過間接的方式相互作用；Sur-2B在凋亡的早期即發(fā)生聚集，但沒有表現出與線粒體有明顯的相關性。
獲獎情況
- 1、前期部分內容發(fā)表于《中國免疫學雜志》2007年第23卷11期上，并獲評優(yōu)秀學術會議論文。 2、擬投稿“A study on interaction between Survivin-2B and Survivin-ΔEx3 by FRET”
鑒定結果
- 2B位于胞質，ΔEx3主要位于核內少量位于胞質；FRET分析表明兩者在胞質中存在很弱的相互作用；流式分析表明2B能夠明顯促進細胞凋亡，在凋亡過程中2B聚集在凋亡起始部位，沒有表現出明顯的線粒體相關性。
參考文獻
- Altieri DC. Nat Rev Cancer, 2003, 3(1): 46-54. Wu YK, Chen KT, Kuo YB, et al. Cancer Lett, 2009, 273(2):331-335. Engels K, Knauer SK, Metzler D, et al. J Pathol, 2007, 211(5):532-540. Ambrosini G, Adida C, Altieri Dc. Nat Med, 1997, 3 (8): 917-921. Mahotka C，Wenzel M，Springer E，et al. Cancer Res, 1999, 59(24): 6097-6102. Ling X, Cheng Q, Black JD, et al. J Biol Chem, 2007, 282(37):27204-27214. Jensen-Smith H, Currall B, Rossino D, et al. Methods Mol Biol, 2009, 493:369-379. Sun C, Nettesheim D, Liu Z, et al. Biochemistry, 2005, 44(1): 11-17. Blum R, Jacob-Hirsch J, Rechavi G, et al. Mol Cancer Ther, 2006, 5(9): 2337- 2347. Yonesaka K, Tamura K, Kurata T, et al. Int J Cancer, 2006, 118 (4):812-820.
同類課題研究水平概述
- 國內外研究證實, Survivin 能直接抑制凋亡信號通路的下游效應蛋白Caspases3, 7 的活性并能抑制Fas、Bax 和抗癌藥物所誘導的凋亡,此外,survivin 還特異地在細胞周期G2/M期高表達, 通過與細胞有絲分裂紡綞體的微管結合, 參與細胞增殖。Survivin通過與半胱天冬酶（ Caspase）特異性結合，主要抑制Caspase3 和Caspase7 的活性，而阻斷細胞凋亡過程。Survivin 僅在少數正常成人組織中有一定表達，而在人類多種常見腫瘤中存在高表達,并且與腫瘤的形成和發(fā)展密切相關。 Mahotka 等首先在人類腎癌細胞株中發(fā)現Survivin 存在2 個剪接變異體，即Survivin-ΔEx3和Survivin-2B。Survivin-ΔEx3含137個氨基酸,來自外顯子1、2 和4 ,是外顯子3 缺失導致讀碼框架突變產生的變異體，缺失了118bp 的第3 外顯子，而Survivin-2B插入了69bp的第2內含子；前者保留了與Survivin相似的抗細胞凋亡活性，而后者的抗細胞凋亡活性明顯減弱。TakashimaH等的研究表明，HCC中survivin-ΔEx3和survivin表達與高增殖活性相關，而survivin-2B以顯性負性的方式下調survivin的功能。survivin-ΔEx3具有強抗凋亡功能，survivin-2B喪失了抗凋亡功能。 Krieg 等發(fā)現,在各期胃癌中,survivin 和survivin-ΔEx3 表達水平未變,但survivin-2B 的表達水平隨著分期的升高而增加( P= 0. 033)。Vegran等指出,在乳腺癌發(fā)生、發(fā)展及治療的不同階段,survivin 各剪接異構體的表達具有差異性。 就目前的研究進展來看，對于Survivin-2B和Survivin-ΔEx3的作用途徑與其詳細機制還不是十分清楚，有待進一步的研究和探索。
