开题报告内容:
- 拟研究或解决的问题
在细胞生长、发育、增殖、分化的过程中,PRMT家族蛋白发挥着多种重要的调控作用。为研究PRMT家族中Ⅱ型蛋白的PRMT5对细胞生长发育过程的影响以及其异常表达时所产生的效应,本次试验将尝试通过反转录,PCR扩增,T载体连接,转染等方法使PRMT5蛋白在HEPG-2细胞中得到稳定表达。
- 采用的研究手段
本实验通过反转录的方法,将从细胞中提取的RNA反转录为cDNA。运用PCR扩增反转录的cDNA,将其连接到T载体上。将含cDNA的T载体转化到DH5a细菌中进一步扩增,挑取单克隆菌体。提取载体进行酶切,片段连接到2SRed中,转染到HePG-2细胞中进行表达。
- 文献综述
近年来,蛋白精氨酸甲基转移酶(PRMT)被发现对多种细胞过程如细胞的生长、增殖、分化和发育有重要作用。通过催化对称于对称组蛋白的能力,PRMT家族的蛋白可以调控染色质的结构以及多种目的基因的表达[1]。
与其他PRMT家族蛋白不同,PRMT5要发挥作用需要与多种蛋白关联,包括ATP依赖的染色质重组子和诱导表观遗传沉默的共抑制因子。最近研究表明,PRMT5可控制细胞生长和主要存活途径,这些作用都表现出PRMT5是一种与抗癌以及细胞起源学说相关的酶,同时也体现它拥有多种功能。这些关于PRMT5的科研工作不仅给细胞机理的研究提供参考,还为以PRMT5为目标的治疗手段提供判断依据。本篇综述从阐述了PRMT5在细胞过程中的三种功能
(1)PRMT5调控精氨酸甲基化扩展了表观遗传的定义
染色质结构的调节涉及染色质重组的多种因素,包括组蛋白翻译前修饰酶,在多种细胞过程中,组蛋白修饰作用代表DNA辅助调节的重要步骤,而染色质从抑制到激活同样需要组蛋白修饰酶、ATP依赖性的染色质重组因子和DNA修饰的相互作用。[7][8]上述多种酶对染色质的修饰对基因表达,细胞增殖和细胞器发育的调控有重要作用。
组蛋白执行各种各种翻译前修饰的作用位点是在球形结构域N端末尾[3][9]。在以往对蛋白质的了解中,赖氨酸乙酰化和甲基化受到最广泛的关注,其中PRMTs,是一种专门针对组蛋白和其他包内蛋白进行甲基化的一类酶。PRMT家族的蛋白在细胞过程中扮演着一个重要的角色,从转录、RNA信号加工,分化,凋亡,肿瘤的发生。PRMT酶可以分为两大类,往常的综述中已经概括了大部分对PRMT的研究,但更重要的的成果在最近被发表出来:PRMT可以影响更多新的细胞过程,例如核糖体生物合成,高尔基体的组装,细胞分化以及生殖细胞的特异性。同时PRMT与肿瘤的联系也越来越明显,因为越来越多的实验表明PRMT5涉及细胞死亡和恶性转换的主要信号途径。
(2)PRMT5对细胞生长分化的调控
PRMT5是Ⅱ型甲基转移酶,它与多种蛋白化合物相关,包括人类SWI/SNF染色质重组。作为SWI/SNF化合物中的的一部分,PRMT5能使启动子蛋白H3R8和H4R3高度甲基化和激发细胞周期调控和肿瘤抑制基因的转录沉默(图1a)。[6][10]敲除PRMT5基因后,会使细胞生长变缓,然而PRMT5的高度表达却会使细胞过度增殖。在转化细胞中PRMT5含量提升的直接原因是蛋白翻译增加(图1b)。[10]-[12]淋巴套细胞的临床病例已经暗示了,异常PRMT5的表达与PRMT5特异性的miRNA的等级呈负相关的关系。任何miRNA的过度表达都将PRMT5回复到其基础等级。这一发现对miRNA直接涉及PRMT5的翻译过程的观点提供支持。PRMT5在转化B细胞中表达的提高与H3P8、H4R3两种组蛋白联系密切。事实上,PRMT5在癌细胞中的过度表达体现了它对转化B细胞的控制以及暗示了以PRMT5为目的疗法可能会修复抗癌基因的表达和抑制癌细胞生长[2]。
