基于紅外光譜研究細(xì)胞乙?；捌鋵?duì)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(xì)胞的組蛋白大部分呈現(xiàn)低乙?；癄顟B(tài)，而組蛋白去乙?；敢种苿?histone deacetylase inhibit，HDACi)可以增加腫瘤細(xì)胞的乙?；?，誘導(dǎo)細(xì)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?，能夠以納摩爾濃度抑制組蛋白去乙?；福岣呒?xì)胞內(nèi)組蛋白

2、和非組蛋白的乙?；?，誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化細(xì)胞發(fā)生分化或凋亡，被廣泛用于乙?；瘜?duì)腫瘤細(xì)胞的影響機(jī)制研究。
　　傅里葉變換紅外(Fourier Transform Infrared，F(xiàn)TIR)光譜可以對(duì)無(wú)染色、無(wú)標(biāo)記的生物樣品進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，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(duì)簡(jiǎn)單和對(duì)樣品無(wú)破壞性等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛用于細(xì)胞的微觀生物過(guò)程的研究。當(dāng)細(xì)胞中蛋白質(zhì)、核酸、脂類(lèi)和糖類(lèi)等大分子的組成和結(jié)構(gòu)

3、發(fā)生變化時(shí)，對(duì)應(yīng)的紅外光譜峰型、強(qiáng)度、頻率等參數(shù)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，通過(guò)對(duì)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(xì)胞乙酰化現(xiàn)象和相關(guān)效應(yīng)，分析了細(xì)胞經(jīng)過(guò)曲古菌素A處理后的紅外光譜變化，表征了細(xì)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(cè)了細(xì)胞的輻射敏感性變化，可為組蛋白去乙?；敢种苿╊?lèi)藥物研究提供新的思路。
　　論文主要從三個(gè)方面開(kāi)展研究工作，獲得

4、新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論如下:
　　1)運(yùn)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(cè)經(jīng)曲古菌素A處理后細(xì)胞中的蛋白質(zhì)性質(zhì)變化，研究了曲古菌素A對(duì)細(xì)胞乙?；饔玫膭┝啃?yīng)和時(shí)間效應(yīng)，探討了曲古菌素A的作用過(guò)程和機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)，紅外光譜中代表甲基與亞甲基官能團(tuán)的伸縮振動(dòng)強(qiáng)度之比可以表征曲古菌素A作用引起的細(xì)胞乙?；阶兓鞍踪|(zhì)酰胺Ⅰ帶的變化可以對(duì)應(yīng)曲古菌素A處理后蛋白質(zhì)構(gòu)象改變;隨著細(xì)胞乙?；教岣?，其二級(jí)結(jié)構(gòu)α螺旋結(jié)構(gòu)百

5、分比也相應(yīng)增加。這項(xiàng)工作為進(jìn)一步開(kāi)展HDACi類(lèi)抗腫瘤藥物對(duì)細(xì)胞的作用過(guò)程及機(jī)理的研究提供了新的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)手段和分析方法。
　　2)采用紅外光譜技術(shù)探測(cè)乙?；?xì)胞中DNA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。但是乙酰化是否影響DNA的構(gòu)象變化是一個(gè)值得探究的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)中，用曲古菌素A處理細(xì)胞后，根據(jù)指紋區(qū)光譜歸屬進(jìn)行了DNA構(gòu)象變化的分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞

6、乙酰化水平的增加會(huì)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?jī)?nèi)容。
　　3)進(jìn)一步利用紅外光譜分析細(xì)胞乙?；姆椒▉?lái)預(yù)測(cè)細(xì)胞輻射后敏感性的變化。因?yàn)榧t外光譜可以表征細(xì)胞的乙酰化水平，而細(xì)胞乙酰化又與輻射敏感性相關(guān)。實(shí)驗(yàn)中，分別采用紅外光譜和熒光成像的方式比較分析了細(xì)胞內(nèi)較低乙?；降淖兓?5 nM和200 nM TSA處理HeLa細(xì)胞24 h后，紅外光譜分析表明甲基與亞甲基的伸縮振動(dòng)強(qiáng)度之比能夠表征細(xì)胞內(nèi)極低的