DNA是电离辐射（IR）致伤细胞最主要的靶分子，mtDNA较nDNA对IR诱导DNA损伤更为敏感，而且是细胞凋亡的启动因素；脱嘌呤/脱嘧啶核酸内切酶APE1编码于细胞核DNA，在线粒体碱基切除修复中具有关键作用，但其与IR－mtDNA损伤修复－细胞凋亡途径的关系以及线粒体定位机制尚不清楚。本课题在我们前期工作的基础上，通过APE1定向线粒体表达和RNAi敲低APE1表达，以及线粒体提取和激光共聚焦显微镜等亚细胞定位方法，探讨APE1定位、表达与肿瘤细胞mtDNA损伤、细胞凋亡的关系；进一步应用目的基因随机表位肽库技术筛选、鉴定APE1的线粒体结合表位序列。该研究旨在阐明mtDNA与IR诱导肿瘤细胞凋亡的关系，以及APE1在IR诱导mtDNA损伤修复中的关键作用，同时对阐明APE1线粒体定位机制以及今后可能的以APE1线粒体定位序列为靶点的肿瘤"基因放疗"具有重要的科学价值和临床意义。

DNA是电离辐射（IR）致伤细胞最主要的靶分子，mtDNA对IR诱导的DNA损伤敏感，是细胞凋亡的启动因素；APE1编码于细胞核DNA，在线粒体碱基切除修复中具有关键作用。本课题通过APE1定向线粒体表达、APE1 RNAi、线粒体提取、激光共聚焦及目的基因随机表位肽库等方法分析了"电离辐射－mtDNA损伤－APE1移位和表达－细胞凋亡途径"，鉴定了APE1的线粒体结合表位序列。该研究结果提示将线粒体定位序列融合于缺失的APE1序列转染至血管内皮细胞中能显著增加细胞在H2O2诱导的氧化应激后的存活及增殖能力；截短型APE1线粒体过表达增加血管内皮细胞在氧化应激后细胞存活是通过阻断线粒体途径细胞凋亡实现的；APE1的MTS存在于其C端289-318位氨基酸残基，其中K299和R301对于APE1的线粒体定位至关重要；APE1的MTS在N端缺失或者结构异常时暴露并与TOM蛋白结合是APE1在氧化应激刺激下的条件性线粒体转位现象。以上结果系统证明了APE1在IR诱导mtDNA损伤修复中的关键作用，进一步为阐明APE1线粒体定位机制以及将APE1线粒体序列作为靶点的肿瘤"基因放疗"提供了依据。