BRSK2對能量壓力誘導(dǎo)下細(xì)胞周期適應(yīng)性變化的調(diào)控作用研究.pdf

1、蛋白磷酸化是信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中一個(gè)重要的調(diào)節(jié)途徑，它在調(diào)控真核生物和原核生物的細(xì)胞學(xué)功能和生理過程中發(fā)揮著重要的作用。蛋白激酶是磷酸化反應(yīng)的主要完成者，它通過對蛋白底物絲氨酸、蘇氨酸或酪氨酸殘基的磷酸化而完成對蛋白質(zhì)的翻譯后修飾，控制著細(xì)胞的多種生理過程，包括代謝、轉(zhuǎn)錄、細(xì)胞周期進(jìn)程、細(xì)胞骨架重排，以及細(xì)胞運(yùn)動、凋亡和分化等。 BRSK2是一個(gè)絲氨酸／蘇氨酸蛋白激酶，屬于CAMK家族的AMPK亞家族。早先的研究認(rèn)為它主要在腦中表達(dá)，

2、參與了神經(jīng)系統(tǒng)的極化和神經(jīng)遞質(zhì)釋放的突觸前調(diào)節(jié)。然而在我們的研究中發(fā)現(xiàn)，BRSK2不僅在腦中表達(dá)還在胰腺組織中有很高的表達(dá)量，這兩種組織都與葡萄糖密切相關(guān)。而且BRSK2作為AMPK亞家族的一員，很可能受到能量壓力的調(diào)節(jié)，而葡萄糖正是細(xì)胞能量的主要來源。然而迄今為止，關(guān)于BRSK2與能量壓力之間的關(guān)系仍未見報(bào)道。我們著重于此方面的研究，可能為深入研究BRSK2的功能，特別是在胰腺中的功能開辟一個(gè)新的領(lǐng)域。我們的研究結(jié)果顯示BRSK2在細(xì)

3、胞能量匱乏時(shí)會被激活。 另一方面，我們運(yùn)用牛物信息學(xué)的方法，發(fā)現(xiàn)BRSK2氨基酸序列的10-674位含有一個(gè)與細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞分裂以及染色體分離相關(guān)的KOG0588結(jié)構(gòu)域，因此我們研究了BRSK2與細(xì)胞周期的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在細(xì)胞中過量表達(dá)BRSK2會引起細(xì)胞周期G2／M阻滯，并相應(yīng)提高G2／M期檢驗(yàn)點(diǎn)蛋白CDC25C的Ser216位和Cdc2的Tyr15位的磷酸化水平。我們的研究還發(fā)現(xiàn)BRSK2能夠直接與CDC25C互作，并磷

4、酸化CDC25C的Ser216位，從而將CDC25C滯留在細(xì)胞質(zhì)中，這可能就是BRSK2引起細(xì)胞周期G2／M阻滯的分子機(jī)制。 在得到了上述的結(jié)果之后，我們進(jìn)一步研究了能量壓力與細(xì)胞周期之間的關(guān)系以及BRSK2在其中所起的作用。雖然能量壓力與細(xì)胞周期的關(guān)系是最基本的細(xì)胞牛物學(xué)問題，然而多年來未曾有定論，原因之一可能就是不同的細(xì)胞系有不同的遺傳背景，最終產(chǎn)生了不同的結(jié)果。我們的結(jié)果顯示，在胰腺癌細(xì)胞株P(guān)ANC．1中，當(dāng)細(xì)胞能量匱乏時(shí)

5、，細(xì)胞周期會產(chǎn)生G2／M阻滯，伴隨著相應(yīng)的檢驗(yàn)點(diǎn)蛋白CDC25C的Ser216位和Cdc2的Tyr15位的磷酸化水平提高。但是當(dāng)我們用特異性的siRNA干擾掉內(nèi)源BRSK2的表達(dá)時(shí)，這種能量壓力下PANC一1細(xì)胞周期產(chǎn)生的G2／M阻滯現(xiàn)象會顯著性的減弱。這一結(jié)果說明，在PANC一1細(xì)胞應(yīng)答能量壓力誘導(dǎo)產(chǎn)牛G2／M阻滯的過程中，BRSK2起了中介者的作用。 綜上所述，本文的研究結(jié)果首次揭示了BRSK2在介導(dǎo)能量壓力調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)程