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抑制端粒保护蛋白TPP1表达诱导ATM依赖的DNA损伤反应
目的:构建端粒保护蛋白TPP1短发夹RNA表达载体,探讨抑制TPP1表达后对端粒DNA损伤及细胞增殖的影响.方法:体外构建端粒保护蛋白TPP1 shRNA逆转录病毒表达载体shTPP1-01,shTPP1-02,与表达外源性TPP1的TPP1-HA质粒共同转染293T细胞,Western Blot检测shTPP1抑制外源性TPP1蛋白表达;RT-PCR检测shTPP1抑制小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblast, MEF)内源性TPP1 mRNA的表达. 再用shTPP1分别感染ATM+/+ MEF和ATM-/- MEF细胞后,分别采用细胞生长曲线和BrdU掺入法检测细胞增殖,免疫荧光/端粒肽核酸荧光原位杂交法(IF/PNA-FISH)检测端粒功能障碍诱导损伤灶(TIF)的形成.结果:shTPP1-01和shTPP1-02均能明显抑制外源性TPP1蛋白和内源性TPP1mRNA的表达,shTPP1-01和shTPP1-02作用于原代培养的MEFs后细胞生长缓慢,BrdU阳性细胞数量分别占8.0%和8.7%,显著低于对照细胞的29.3%(P＜0.01, P＜0.01);而细胞表现为体积变大,形态扁平等类似细胞衰老的形态学改变;IF/PNA-FISH法检测结果显示,shTPP1作用于ATM+/+ MEF细胞后导致端粒DNA损伤标志物-磷酸化的H2AX(γ-H2AX)和53BP1损伤灶(TIF)的形成,定量结果显示约50%的ATM+/+细胞中出现至少5个TIF;而在shTPP1作用后的ATM-/-细胞中,端粒γ-H2AX 和53BP1形成的TIF数量显著减少,出现5个TIF的细胞数量不足5%,与对照组细胞相比无显著性差异.结论:抑制TPP1表达后诱发端粒ATM依赖的DNA损伤反应,进而抑制细胞增殖,促进细胞衰老.
