组蛋白去乙酰化酶HDAC11对转录因子E2F1的蛋白稳定性及转录活性调控研究

作     者：高晓静 

作者单位：华东师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王传贵

授予年度：2011年

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071009[理学-细胞生物学] 09[农学] 0901[农学-作物学] 090102[农学-作物遗传育种] 

主      题：HDAC11 乙酰化 转录因子E2F1 细胞周期 细胞凋亡 

摘      要：E2F1是细胞内重要的转录激活因子,在细胞周期和细胞凋亡调控方面都发挥了重要作用。在细胞正常分裂时,E2F1参与了细胞周期从G1期到S期的转换。细胞处于非分裂期时,Rb与E2F1结合限制了其活性。当细胞开始进入分裂期时,周期蛋白激酶CDK结合口袋蛋白Rb后,磷酸化的Rb释放E2F1/DP-1复合物,游离的E2F1/DP-1被激活,结合到基因组上,发挥转录调控功能,细胞通过细胞周期检验点。同时,E2F1还参与细胞凋亡。当细胞DNA损伤时,E2F1被激活,转录活性大大增强,可以诱导下游凋亡蛋白的转录,并通过p53依赖性以及p53非依赖性两条细胞信号通路诱导凋亡的发生。E2F1发挥激活作用的前提是高度乙酰化。CBP可使E2F1高度乙酰化,转录活性大大增强,而Rb又可通过招募HDAC1来抑制E2F1的乙酰化,从而抑制转录活性。因此E2F1的乙酰化调控对E2F1的功能调控十分重要,功能紊乱则会导致细胞恶性增殖,诱导肿瘤的发生。 组蛋白去乙酰化酶HDAC11属于组蛋白去乙酰化酶家族成员,含有去乙酰化酶保守区域,结构极其简单,现被单独列出,属于HDAC家族的第四类。它在人体器官中的分布具有很大差异性,在大脑,心脏,肾脏,骨骼肌中含量丰富,而在其它器官组织中表达甚低。在胚胎大脑发育过程中,HDAC11的表达呈先上升后下降的趋势,这说明HDAC11在神经系统的正常发育过程中可能起到了重要的作用。另外研究发现HDAC11在免疫系统中也起到关键作用,对应答免疫耐受中相关因子IL-10起到抑制作用。越来越多的研究发现,HDAC11参与多项生理功能,在人体正常生理和代谢中起到一定的作用。 本论文通过一系列实验发现HDAC11是E2F1的结合蛋白之一,可以调控E2F1的乙酰化水平,影响E2F1的蛋白稳定性及转录活性。首先我们通过免疫共沉淀实验发现HDAC11可结合于E2F1的特定区域,降低E2F1的蛋白稳定性,并且使E2F1降解速率加快。通过E2F1的转录活性实验的检测,我们发现HDAC11可抑制E2F1的转录活性。另外HDAC11与E2F1结合后使其E2F1的乙酰化水平降低,泛素化水平提高。上述实验结果提示我们HDAC11可作为E2F1的重要调控蛋白质一,通过抑制其乙酰化水平,影响E2F1的蛋白稳定性及及其转录活性,对细胞周期及细胞凋亡也具有一定的调控。这一结论有助于我们进一步探究HDAC11在肿瘤发生发展中的相关作用,同时为肿瘤治疗提供了新的可能药物靶点。