基于紅外光譜研究細胞乙酰化及其對輻射損傷效應(yīng)的影響.pdf

1、表觀遺傳學(xué)(Epigenetics)與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展關(guān)系密切，其中組蛋白乙?；潜碛^遺傳修飾的一種重要方式。腫瘤細胞的組蛋白大部分呈現(xiàn)低乙酰化狀態(tài)，而組蛋白去乙酰化酶抑制劑(histone deacetylase inhibit，HDACi)可以增加腫瘤細胞的乙?；?，誘導(dǎo)細胞周期阻滯及凋亡。曲古菌素A(TrichostatinA，TSA)是組蛋白去乙?；敢种苿┑拇硭幬镏唬軌蛞约{摩爾濃度抑制組蛋白去乙?；?，提高細胞內(nèi)組蛋白

2、和非組蛋白的乙?；剑T導(dǎo)轉(zhuǎn)化細胞發(fā)生分化或凋亡，被廣泛用于乙?；瘜δ[瘤細胞的影響機制研究。
　　傅里葉變換紅外(Fourier Transform Infrared，F(xiàn)TIR)光譜可以對無染色、無標記的生物樣品進行無損檢測，與傳統(tǒng)的生物學(xué)研究方法相比，紅外光譜技術(shù)具特征性明顯、快速、分辨率高、重復(fù)性好、制樣相對簡單和對樣品無破壞性等優(yōu)點，已被廣泛用于細胞的微觀生物過程的研究。當細胞中蛋白質(zhì)、核酸、脂類和糖類等大分子的組成和結(jié)構(gòu)

3、發(fā)生變化時，對應(yīng)的紅外光譜峰型、強度、頻率等參數(shù)也會發(fā)生相應(yīng)的變化，通過對紅外光譜譜學(xué)參數(shù)信息的分析可以推斷出樣品組成和結(jié)構(gòu)的變化。
　　本論文工作基于紅外光譜研究了細胞乙?；F(xiàn)象和相關(guān)效應(yīng)，分析了細胞經(jīng)過曲古菌素A處理后的紅外光譜變化，表征了細胞內(nèi)的乙?；揭约癉NA構(gòu)象的改變，并利用紅外光譜的表征結(jié)果預(yù)測了細胞的輻射敏感性變化，可為組蛋白去乙?；敢种苿╊愃幬镅芯刻峁┬碌乃悸?。
　　論文主要從三個方面開展研究工作，獲得

4、新的實驗結(jié)果和結(jié)論如下:
　　1)運用紅外光譜技術(shù)結(jié)合熒光蛋白及免疫熒光技術(shù)的手段，檢測經(jīng)曲古菌素A處理后細胞中的蛋白質(zhì)性質(zhì)變化，研究了曲古菌素A對細胞乙酰化作用的劑量效應(yīng)和時間效應(yīng)，探討了曲古菌素A的作用過程和機理。研究發(fā)現(xiàn)，紅外光譜中代表甲基與亞甲基官能團的伸縮振動強度之比可以表征曲古菌素A作用引起的細胞乙?；阶兓?，而蛋白質(zhì)酰胺Ⅰ帶的變化可以對應(yīng)曲古菌素A處理后蛋白質(zhì)構(gòu)象改變;隨著細胞乙?；教岣?，其二級結(jié)構(gòu)α螺旋結(jié)構(gòu)百

5、分比也相應(yīng)增加。這項工作為進一步開展HDACi類抗腫瘤藥物對細胞的作用過程及機理的研究提供了新的實驗觀測手段和分析方法。
　　2)采用紅外光譜技術(shù)探測乙?；毎蠨NA狀態(tài)的變化。核小體是染色質(zhì)組裝的基本結(jié)構(gòu)單位，由核心組蛋白與DNA組成。組蛋白的乙?；潭戎苯佑绊懭旧|(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。但是乙?；欠裼绊慏NA的構(gòu)象變化是一個值得探究的問題。實驗中，用曲古菌素A處理細胞后，根據(jù)指紋區(qū)光譜歸屬進行了DNA構(gòu)象變化的分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，細胞

6、乙酰化水平的增加會導(dǎo)致部分B-DNA轉(zhuǎn)變成Z-DNA，豐富了表觀遺傳學(xué)的研究內(nèi)容。
　　3)進一步利用紅外光譜分析細胞乙?；姆椒▉眍A(yù)測細胞輻射后敏感性的變化。因為紅外光譜可以表征細胞的乙?；?，而細胞乙?；峙c輻射敏感性相關(guān)。實驗中，分別采用紅外光譜和熒光成像的方式比較分析了細胞內(nèi)較低乙?；降淖兓?。25 nM和200 nM TSA處理HeLa細胞24 h后，紅外光譜分析表明甲基與亞甲基的伸縮振動強度之比能夠表征細胞內(nèi)極低的