果蝇SMC5/6蛋白复合物参与P53功能研究

摘要

染色体结构的维持和功能的发挥是贯穿生物体生存发育过程的核心事件之一。从原核生物到人类都存在有一类SMC分子(Structural Maintenance of Chromosomes)参与染色体高级结构动态变化的多个方面,在真核生物中,至少存在6种SMC分子,并且形成三种不同功能的异源二聚体蛋白复合物。与Cohesin和Condensin的功能有所不同,SMC5／6蛋白复合物的功能主要参与DNA损伤修复过程及基因组稳定性的维持,但对其具体作用机制知之甚少。在本实验室以往的研究中,曾对果蝇基因dnse4进行研究分析,证明其与推定的SMC5／6蛋白复合物成员有物理上的相互作用,同时发现其与果蝇p53具有物理水平和遗传学水平上的相互作用,但其作用机制仍不明晰。
　　 本文对该基因及dsmc6基因进行了分析,希望对理解果蝇SMC5／6蛋白复合物的功能有所启迪。dnse4激活dp53介导的转录作用。本实验室前期鉴定了dnse4的蛋白序列保守性,并且验证了dnse4编码蛋白与果蝇SMC5的直接物理结合作用,证明其为SMC5／6蛋白复合物的必要组分。我们利用体外培养的果蝇Kc细胞及p53报告基因系统,对dnse4参与dp53转录过程的相关性进行了探索。通过对dnse4基因的过表达和RNAi,证明了其对于dp53转录激活作用的影响。同时利用离子辐射处理的细胞模型,验证了dnse4的功能缺失影响了正常dp53功能的发挥,dnse4能够激活dp53介导的转录激活作用。dsmc6参与dp53依赖的细胞凋亡途径。根据已发表文献中的结果,我们推论SMC5／6成员主要依靠形成蛋白复合物发挥其生物学功能,通过生物信息学分析,我们认为果蝇CG5524基因为酵母中smc6基因在果蝇中的同源物,将其命名为dsmc6。接下来我们通过P因子非精确剪接的方法制备了其突变体果蝇,此株果蝇包括起始密码子在内的前四个外显子被删除,我们将其命名为dsmc6Δ3。同时,我们利用离子辐射造成的DNA损伤模型研究了dsmc6对dp53依赖的凋亡诱导和dp53依赖的转录激活功能的影响。结果表明,在幼虫的成虫盘细胞中,dsmc6功能缺失的细胞和dsmc6表达水平被干扰的细胞dp53依赖的凋亡诱导功能受到了影响,在dsmc6突变体中dp53依赖的转录激活功能也受到影响,提示SMC5／6复合物参与了dp53正常功能的发挥。