中文摘要
各种原因导致的未折叠蛋白或错误折叠蛋白在内质网腔内的蓄积引发内质网应激。内质网应激对糖尿病、动脉硬化症、阿尔氏海默症等常见病的发生发展及治疗中发挥重要作用。24-脱氢胆固醇还原酶DHCR24是具有抗细胞凋亡作用的多机能蛋白。我们的研究发现, DHCR24定位于内质网,并且通过消除氧自由基抑制内质网应激引起的细胞凋亡。本研究将采用荧光蛋白酶保护法Fluorescence Protease Protection(FPP)分析DHCR24在内质网存在的拓扑结构;并且利用DHCR24基因敲除小鼠胚胎纤维芽细胞(DHCR24 KO MEFs)详细探讨DHCR24的抗细胞凋亡作用的分子机制;并采用过表达DHCR24的腺病毒以及针对DHCR24的siRNA技术研究DHCR24蛋白表达在糖尿病及神经退行性病变等发病机理中的作用,以期为以内质网应激为共通分子机制的常见病的治疗提供可能的新的分子标的。
结题摘要
氧化应激与内质网应激是糖尿病及神经退行性疾病等常见病的共同病理机制,且两者相互影响。DHCR24是一个兼具胆固醇合成酶功能以及抗氧化应激以及内质网应激导致的细胞凋亡的多功能蛋白。我们的研究证明,胰岛?细胞外游离胆固醇或者是低密度脂蛋白的负荷能够通过诱导细胞内活性氧的过量产生从而激活氧化应激信号通路而诱导细胞凋亡,而DHCR24能够通过清除过量的活性氧从而保护胰岛?细胞免于衣霉素、过氧化氢、胆固醇负荷、高血糖等各种氧化应激或者内质网应激诱导剂所导致的细胞凋亡,从而表现出广泛的胰岛?细胞保护作用。DHCR24的这种广泛的细胞保护作用,在各种应激诱导的神经细胞中也得到证实。荧光蛋白酶保护法的研究证明,含有DHCR24清除活性氧的功能域FAD结合域的C端朝向内质网的胞浆一侧,FAD结合域定位于细胞浆中,暗示DHCR24的活性氧清除活性与其内质网定位无关。基因截短实验证明游离于胞浆中的DHCR24仍然具有活性氧清除作用,且该作用与可能与caspase3对DHCR24的剪切作用有关。我们的研究深入阐明了DHCR24细胞保护作用的分子机制,为DHCR24成为新的疾病治疗靶蛋白提供了坚实的理论基础。
