CaMKⅡ?qū)嵝菘诵∈笈咛コ衫w維細(xì)胞HSP70表達(dá)的影響.pdf

1、生物機(jī)體在熱應(yīng)激（或者其他應(yīng)激）狀態(tài)下所表現(xiàn)的以基因表達(dá)變化為特征的防御適應(yīng)反應(yīng)稱為熱休克反應(yīng)(heatshockresponse,HSR)。而在熱應(yīng)激（或其他應(yīng)激）時(shí)新合成或者合成增多的一組蛋白質(zhì)稱為熱休克蛋白(heatshockprotein,HSP)。熱休克反應(yīng)也具有應(yīng)激反應(yīng)的基本特征,即非特異性和防御適應(yīng)性。熱休克反應(yīng)是細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)的一種。
　　 熱休克蛋白70(Heatshockprotein70,HSP70)是機(jī)體在

2、應(yīng)激情況下迅速合成的一種蛋白質(zhì),并參與細(xì)胞耐熱力的形成。當(dāng)動(dòng)物細(xì)胞處于熱休克狀態(tài)時(shí),HSF1通過一系列復(fù)雜的機(jī)制活化,從而誘導(dǎo)HSP70基因的轉(zhuǎn)錄。Ca2+/CaM依賴性激酶系統(tǒng)(CaMK),是Ca2+信號(hào)傳遞過程中的關(guān)鍵性激酶。它們通過調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄而最終發(fā)揮信號(hào)對(duì)機(jī)體的調(diào)節(jié)作用。Ca2+/CaM依賴的蛋白激酶包括CaMKⅠ、CaMKⅡ和CaMKⅣ。其中,CaMKⅠ和CaMKⅣ受鈣調(diào)蛋白激酶激酶(CaMKK)的激活,而CaMKⅡ則直接被

3、Ca2+/CaM激活。作為鈣信號(hào)下游的一種多功能絲/蘇氨酸蛋白激酶,CaMKⅡ在生物的基因表達(dá)調(diào)控中發(fā)揮重要功能。近年來,熱休克信號(hào)傳導(dǎo)以及誘導(dǎo)熱休克基因表達(dá),使生物產(chǎn)生耐熱性的機(jī)制是人們研究的熱點(diǎn)問題。如果能證實(shí)CaMKⅡ參與小鼠胚胎成纖維細(xì)胞熱休克信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),即可為進(jìn)一步研究熱休克基因的表達(dá)及動(dòng)物耐熱的機(jī)理奠定基礎(chǔ)。
　　 動(dòng)物細(xì)胞的熱休克感應(yīng)是一個(gè)多基因控制的復(fù)雜過程,MEF受熱時(shí)CaMKⅡ是否表達(dá),以及其是否參與熱激信號(hào)轉(zhuǎn)

4、導(dǎo),目前在國內(nèi)外文獻(xiàn)資料中均未見報(bào)道。本試驗(yàn)以小鼠成纖維細(xì)胞(MouseEmbryonicFibroblasts,MEF)為試驗(yàn)對(duì)象,主要研究熱休克條件下HSP70、HSF1和CaMKⅡ的表達(dá)情況,揭示CaMKⅡ在熱休克反應(yīng)中的的作用及其機(jī)理。
　　 將體外培養(yǎng)的小鼠胎兒成纖維細(xì)胞(MouseEmbryonicFibroblasts,MEF)隨機(jī)分為39℃和41℃熱處理組(分別處理0.5h、1h、1.5h和2h)和常溫對(duì)照組(3

5、7℃),測(cè)定各組細(xì)胞CaMKⅡ和HSF1及其mRNA的量。根據(jù)以上試驗(yàn)的結(jié)果將MEF分為37℃和39℃CaMKⅡ特異性抑制劑(myr-AIP)處理組和相應(yīng)的空白對(duì)照組,分別測(cè)定各組細(xì)胞HSP70、HSF1及其mRNA的量。
　　 39℃熱休克0.5h至2hCaMKⅡ的表達(dá)量均顯著高于常溫對(duì)照組(P＜0.05),39℃熱休克1h組細(xì)胞CaMKⅡ的表達(dá)量極顯著(P＜0.01)高于其他各組,41℃熱休克0.5h和1h時(shí),顯著(P＜0.

6、05)高于其他各組;39℃熱休克0.5h至2h時(shí),HSF1的表達(dá)量較常溫對(duì)照組增加極顯著(P＜0.01),41℃熱休克1h時(shí),HSF1表達(dá)量顯著(P＜0.05)高于其他各組。適當(dāng)?shù)臒嵝菘俗饔每梢允笻SF1和CaMKⅡ的mRNA轉(zhuǎn)錄增加,且39℃處理1h能夠顯著誘導(dǎo)CaMKⅡ和HSF1基因轉(zhuǎn)錄。Myr-AIP處理MEF1h后,加入和未加入myr-AIP組的MEF細(xì)胞于37℃培養(yǎng)時(shí),其HSF1及HSP70的mRNA表達(dá)量差異均不顯著,而小鼠

7、胚胎成纖維細(xì)胞在37℃和39℃熱休克條件下培養(yǎng)時(shí),加入和未加入myr-AIP兩組細(xì)胞之間,其HSF1的mRNA表達(dá)量依然沒有明顯差異,說明myr-AIP對(duì)HSF1的轉(zhuǎn)錄沒有影響。37℃未加myr-AIP組和加入myr-AIP組HSP70表達(dá)量差異不顯著,而經(jīng)過39℃熱休克處理的細(xì)胞,未加myr-AIP組的HSP70表達(dá)量極顯著(P＜0.01)高于加入myr-AIP組HSP70表達(dá)量。在37℃培養(yǎng)時(shí),各組細(xì)胞無論是否加入myr-AIP,三

8、種檢測(cè)的蛋白均沒有顯著差異。在39℃培養(yǎng)時(shí),myr-AIP處理的細(xì)胞,HSP70的蛋白表達(dá)量顯著(P＜0.05)低于沒有經(jīng)過myr-AIP處理組的細(xì)胞,HSF1的蛋白表達(dá)量沒有顯著差異,而p-HSF1(ser230位點(diǎn)磷酸化)的蛋白表達(dá)量極顯著(P＜0.01)低于未加入myr-AIP的組。即myr-AIP抑制了熱應(yīng)激處理組HSP70的轉(zhuǎn)錄及翻譯,但并不是通過HSF1的mRNA轉(zhuǎn)錄水平變化影響的。
　　 以上結(jié)果說明,適當(dāng)?shù)臒嵝菘?/p>