神经酰胺和凋亡诱导因子在UVA诱导细胞凋亡中的作用

摘要

研究背景：紫外辐射(UV)介导的细胞凋亡至少通过2条独立的途径，即DNA损伤和细胞膜死亡受体激活。DNA损伤激活内源性凋亡通路，导致线粒体释放出细胞色素C、AIF和Smac/DIABLO等促凋亡蛋白。ATP/dATP存在的情况下，细胞色素C结合到Apaf-1的WD40重复区域，促使Apaf-1寡聚化，形成Apaf-1-细胞色素C多聚复合体。此复合体通过Apaf-1氨基端的CARD与Caspase-9原域的CARD之间的蛋白-蛋白相互作用，以1：1比例募集胞浆中的Caspase-9。Caspase-9酶原之间因相互靠近自我剪切而活化。活化的Caspase-9激活Caspase-3，Caspase-6和Caspase-7，从而启动了Caspase级联反应，从而通过水解一系列特异的蛋白底物导致细胞凋亡。细胞膜死亡受体激活外源性凋亡通路：Fas配体是一个同源三聚体，每个三聚体分子结合3个Fas分子。一旦与三聚体的配体相结合，Fas通过胞内段的DD和FADD羧基端的DD之间的相互作用，募集胞浆中的衔接蛋白FADD。FADD氨基端含有DED，此DED和Caspase-8原域中的DED相互作用，把Caspase-8募集到Fas区域。Fas、FADD和Caspase-8形成了死亡诱导信号复合体(DISC)。Caspase-8酶原有弱的蛋白水解活性，在DISC中Caspase-8由于寡聚化水解活性增强，通过自我剪切活化。活化的Caspase-8释放到胞浆中启动Caspase级联反应，激活下游的效应Caspase，从而引起细胞凋亡。总之，UV诱导的细胞凋亡是Caspase依赖性的。 有报道，UV能通过多种途径产生神经酰胺，神经酰胺是一种鞘脂类分子，作为第二信使引起细胞凋亡、细胞周期阻滞、老化等多种生物学效应。UVA诱导细胞凋亡的过程中，是否产生神经酰胺?神经酰胺在UVA诱导的细胞凋亡过Ⅰ程中是否发挥作用?以及它的下游分子是什么?这些都是有待解决的问题。 与细胞色素C同时从线粒体中释放出来的还有凋亡诱导因子(AIF)。AIF是Caspase非依赖性的凋亡效应分子，在某些凋亡因素诱导下，AIF从线粒体中释放出来并进入细胞核中，引起细胞核周边染色质凝聚并裂解成约50kb的大分子DNA片段。UVA诱导的细胞凋亡是否是Caspase非依赖性的?AIF是否在UVA诱导的细胞凋亡中发挥作用?至今尚未见报道。 目的意义：流行病学调查发现，日光中的UV通过基因突变和免疫抑制导致皮肤癌的发生，同时，UV又能诱导细胞凋亡，细胞凋亡是机体清除有害细胞、防止细胞癌变的保护性机制。UVB和UVC诱导的细胞凋亡已得到较为深入的研究，但占日光紫外辐射90％以上的UVA却很少受到关注。本课题旨在探讨UVA诱导细胞凋亡的分子机理，特别是神经酰胺和AIF如何在UVA诱导细胞凋亡中发挥作用?研究结果将有助于进一步弄清UVA诱导细胞凋亡的分子机制。 结论： 1.UVA诱导的细胞凋亡与激活ASM产生的神经酰胺有关； 2.UVA诱导的细胞凋亡依赖ERK信号通路的抑制和JNK信号通路的激活； 3.神经酰胺位于ERK和JNK信号通路的上游； 4.AIF诱导的细胞凋亡是Caspase非依赖性的，AIF与Caspase是两条不同的凋亡通路； 5.UVA诱导的细胞凋亡依赖Caspase和AIF。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1引言

1.2 Caspase与细胞凋亡

1.2.1 Caspase的结构与分类

1.2.2 Caspase酶原的活化方式

1.2.3 Caspase的功能

1.2.4 Caspase相关的凋亡信号转导通路

1.2.5 Caspase的作用底物

1.2.6 Caspase的抑制剂

1.3 AIF与细胞凋亡

1.3.1 AIF的结构与特点

1.3.2 AIF的功能

1.4展望

第2章神经酰胺在UVA诱导细胞凋亡中的作用

2.1引言

2.2材料与方法

2.2.1材料

2.2.2方法

2.3结果

2.4讨论

第3章凋亡诱导因子在UVA诱导细胞凋亡中的作用

3.1引言

3.2材料与方法

3.2.1材料

3.2.2方法

3.3结果

3.4讨论

第4章结论

参考文献

附录 缩略词表

成果

致谢