脑特异性高表达蛋白TMEM59L及其同源体TMEM59诱导细胞死亡机制的研究

摘要

细胞凋亡(Apoptosis)是受基因严格控制的自然发生的细胞程序性死亡过程。细胞凋亡不仅在个体的正常发育中起着重要作用，而且与癌症、免疫系统疾病以及神经系统病变等疾病的发生密切相关。
　　 TMEM59L为新发现的脑特异性高表达蛋白，其组织表达特异性预示着TMEM59L可能在神经系统的发育和/或神经退行性疾病的发生中起重要作用，但是目前关于该蛋白的生理/病理功能都还不清楚。实验室前期发现TMEM59L可以通过内源性线粒体途径诱导细胞凋亡。最近研究发现TMEM59L的同源体TMEM59可以诱导细胞自噬，由于二者序列上的相似性，因此它们在功能上也可能存在冗余性。本论文中，发现TMEM59L及其同源体TMEM59均为高尔基体驻留蛋白，且TMEM59L在大脑中特异性高表达，而TMEM59则没有组织表达特异性。过表达TMEM59L和TMEM59都可以激活LC3B而诱发细胞自噬，但是过表达TMEM59L可以明显诱导Caspase-3，Caspase-7激活并切割PARP，诱导细胞凋亡，而TMEM59诱导细胞凋亡的效果没有TMEM59L显著。过表达TMEM59L还可以激活JNK-p38 MAPK信号通路，并抑制AKT-FoxO1信号通路，从而促进细胞凋亡。此外，TMEM59L可以通过蛋白酶体途径促进抗凋亡蛋白Bcl-2的降解。TMEM59L和TMEM59作为N-糖基化蛋白，其糖基化修饰不影响其细胞凋亡功能，但是TMEM59L糖基化缺失后可以更显著地激活细胞自噬。
　　 综上所述，揭示了TMEM59L及其同源体TMEM59诱导细胞死亡功能的差异，阐明了TMEM59L诱导细胞凋亡的分子机制，为进一步研究脑特异性高表达蛋白TMEM59L在神经系统发育和/或神经退行性疾病发生中的作用奠定了基础。

目录

声明

摘要

英文缩略词中英对照表

第一章 前言

1．细胞凋亡

1．1 概述

1．2 细胞凋亡途径

1．3 细胞凋亡相关分子

2．JNK-p38 MAPK家族蛋白与细胞凋亡

2．1 JNK信号通路与细胞凋亡

2．2 p38 MAPK信号通路与细胞凋亡

2．3 JNK-p38 MAPK信号通路与阿尔茨海默症

3．AKT-FoxO信号通路与细胞凋亡

4．TMEM59L及其同源体TMEM59

5．本论文研究的内容与意义

第二章 材料与方法

1．实验材料

1．1 细胞株、菌种和动物

1．2 质粒

1．3 抗体

1．4 化学药品及试剂盒

1．5 溶液配制

1．6 培养基配制

1．7 其它所需试剂和材料

2．主要实验设备

3．实验方法

3．1 TMEM59L-myc和TMEM59-myc表达质粒及其突变体构建

3．2 碱裂解法大量提取质粒

3．3 细胞培养

3．4 质粒转染

3．5 免疫印迹

3．6 免疫荧光

3．7 实时荧光定量PCR

3．8 统计学处理

第三章 结果与分析

1．TMEM59L及其同源体TMEM59的表达

1．1 TMEM59L及其同源体TMEM59为高尔基体驻留蛋白

1．2 TMEM59L在脑组织中特异性高表达

2．过表达TMEM59和TMEM59L都可以诱导细胞自噬和凋亡，但TMEM59诱导细胞凋亡的效果没有TMEM59L显著

3．过表达TMEM59L激活JNK-p38 MAPK信号通路诱导细胞凋亡

4．过表达TMEM59L抑制AKT-FoxO1信号通路促进细胞凋亡

5．TMEM59L通过促进Bcl-2蛋白酶体降解减少其蛋白表达水平

6．TMEM59及TMEM59L为N-糖基化蛋白，其糖基化水平不影响细胞凋亡功能，但TMEM59L糖基化缺失后可以更显著地激活细胞自噬

第四章 讨论与展望

参考文献

在读期间发表的学术论文

致谢