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Gankyrin基因敲除结肠癌细胞模型的建立及其功能研究
作 者: 陈亮
导 师: 张学敏
学 校: 中国人民解放军军事医学科学院
专 业: 细胞生物学
关键词: Gankyrin 结肠癌 体细胞基因敲除 蛋白质组学
分类号: R735.3
类 型: 博士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
Gankyrin是一个近年来新发现的原癌基因。它所编码的蛋白质由226个氨基酸组成,包含7个锚蛋白(ankyrin)重复序列,是26S蛋白酶体的一个组份。Gankyrin能与Rb、p53、MDM2、RhoGDI等多个信号通路中的重要分子相互作用,在细胞转化、凋亡以及周期调控等多种生物学事件中发挥重要作用。目前已发表的文献显示了Gankyrin与肝癌、肺癌、胰腺癌、食道癌以及结肠癌等的相关性,其中对参与肝癌发生发展转移的具体机制研究的较为深入,而对其影响结肠癌发生发展的分子机制研究尚未见报道。我们新近对100例结肠癌及其邻近正常组织切片的病理分析结果表明Gankyrin在结肠癌组织中高表达,提示Gankyrin在结肠癌的发生发展中发挥重要作用。本项研究中我们通过同源重组基因打靶技术建立了完全敲除Gankyrin基因的人结肠癌细胞, HCT116 gankyrin-/-,从而获得了Gankyrin功能研究的重要工具细胞。在该细胞模型中我们发现敲除Gankyrin后HCT116细胞的转化、成瘤能力明显减弱;细胞生长变缓,周期同步化实验结果表明敲除细胞出现G1-S期进程延迟和G2/M期阻滞;此外,敲除Gankyrin后HCT116细胞的迁移能力减弱,相反稳定过表达Gankyrin的NIH3T3细胞迁移能力显著增强。为了进一步寻找相关的分子机制线索,我们对HCT116, HCT116 gankyrin-/-两种细胞进行了差异蛋白质组学分析,发现了17个表达水平受Gankyrin调控的蛋白质。其中包括蛋白质泛素化降解系统相关蛋白质UBE2T、蛋白质Neddylation所需的E2酶Ubc12、细胞周期相关蛋白质Spc25、p53相关分子PIG3以及细胞骨架蛋白调节分子Lasp1等。本研究加深了对细胞内Gankyrin调控网络的认识,为进一步明确Gankyrin在泛素蛋白酶体系统中的功能,阐明Gankyrin在结肠癌进程中的作用以及揭示结肠癌发生发展转移的分子机制提供了新的线索。
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全文目录
缩略词表 6-7 摘要 7-8 Abstract 8-10 前言 10-12 材料与方法 12-24 1 材料及来源 12-13 1.1 菌株和质粒 12 1.2 实验动物 12 1.3 主要试剂 12 1.4 主要仪器设备 12-13 1.5 细胞培养和转染 13 2 实验方法 13-24 2.1 免疫组织化学染色 13-14 2.2 PCR 扩增同源臂 14-15 2.3 重组腺相关病毒的包装和感染 15-16 2.4 靶细胞的感染及中靶细胞的筛选 16 2.5 PCR 鉴定中靶细胞 16-17 2.6 Western blot 17 2.7 Southern 印记杂交 17-18 2.8 软琼脂克隆形成实验 18-19 2.9 裸鼠成瘤实验 19 2.10 细胞周期同步化 19-20 2.11 流式细胞术分析细胞周期 20 2.12 细胞迁移实验 20-21 2.13 双向电泳蛋白质样品的制备 21 2.14 双向电泳 21-22 2.15 染色 22 2.16 凝胶图像采集与分析 22 2.17 电喷雾串联质谱(ESI-MS/MS)鉴定蛋白质 22-24 结果 24-44 1. Gankyrin 在人结肠癌组织中的表达情况 24-26 2. Gankyrin 基因敲除结肠癌细胞(HCT116 gankyrin~(-/-))的建立 26-32 2.1 打靶载体的构建 26-28 2.2 rAAV 介导的基因打靶以及阳性克隆的筛选鉴定 28-30 2.3 抗性筛选元件的切除及Southern 鉴定 30-32 3. Gankyrin 敲除对结肠癌细胞转化和成瘤能力的影响 32-33 4. Gankyrin 敲除对结肠癌细胞生长速度和周期进程的影响 33-38 4.1 HCT116 gankyrin~(-/-)细胞生长速度变缓 33-34 4.2 HCT116 gankyrin~(-/-)细胞G1-S 期进程滞后 34-36 4.3 HCT116 gankyrin~(-/-)细胞G2/M 期阻滞 36-38 5. Gankyrin 对细胞迁移能力的影响 38-39 6. HCT116 与HCT116 gankyrin~(-/-)细胞差异蛋白质组学比较 39-44 6.1 HCT116 与HCT116 gankyrin~(-/-)细胞蛋白质差异图谱的建立 39-41 6.2 差异蛋白质的质谱鉴定 41-44 讨论 44-52 参考文献 52-58 总结 58-60 文献综述 60-74 参考文献 69-74 个人简历 74-75 致谢 75-76
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中图分类: > 医药、卫生 > 肿瘤学 > 消化系肿瘤 > 肠肿瘤
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