铅和硒对端粒、端粒酶及担关蛋自的影响
文献类型：学位论文
| 作者 | 崔清华 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2002-06-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 唐家骏 |
| 关键词 | 端粒 端粒酶 端粒结合蛋白Raplp 硒蛋白 铅损伤 硒保护和修复 |
| 学位专业 | 环境科学 |
| 中文摘要 | 端粒是真核生物染色体末端的特殊结构，端粒长度与衰老和癌症密切相关。研究发现， 端粒长度由端粒酶和端粒结合蛋白等内源性因素共同调节；外源性因素如某些DNA损伤剂和紫外照射电会引起端粒的氧化性损伤，导致端粒缩短和细胞凋亡。环境因子铅是DNA损伤剂， 被列为可疑致癌物，从分子水平研究铅的损伤及修复作用具有重要意义。本论文研究了铅对端粒、端粒酶及端粒结合蛋白的损伤，并探讨了重要的抗氧化剂．硒，对铅损伤的修复作用。主要包括以下内容： l以酿酒酵母(Saccharomyces cereVl‘Sl’Cle)为材料，首次测定了铅和硒对端粒长度的影响。将酿酒酵母细胞分别培养在含一定浓度铅、硒、同时含铅和硒的培养基中若干代后， 分离纯化酿酒酵母细胞的端粒DNA，并采用琼脂糖凝胶电泳测定不同培养条件下细胞中端粒DNA的长度及分布范围。结果表明加铅培养的酿酒酵母细胞中端粒的平均长度比对照组显著缩短，而且端粒缩短速率随着培养时间的增加而加快、端粒DNA的异质性增加、90代后细胞死亡率增加；加硒培养的酿酒酵母细胞中端粒的平均长度比对照组显著地长，而且端粒缩短速率迟缓、端粒DNA的异质性低、90代后细胞存活力正常； 同时加铅和硒培养的酿酒酵母细胞中，端粒长度比加铅处理的细胞端粒长，且端粒缩短速率、端粒DNA的异质性和细胞存活力均接近对照组。以上结果表明，铅对酿酒酵母细胞的端粒DNA造成氧化性损伤， 致使端粒缩短。而且铅损伤在细胞内的累积会导致细胞死亡。硒可以维持端粒长度的稳定性和细胞存活力，通过形成硒和铅一核酸复合物或清除铅引起的自由基损伤而起到一定的修复保护作用。 2 Raplp蛋白是重要的酿酒酵母细胞端粒结合蛋白， 紧密包裹端粒DNA形成“帽子” 结构，保护端粒免受内源性和外源性因素的影响。Raplp蛋白的浓度和结构调控端粒长度。分别在含铅、硒、同时含铅和硒，以及先在含铅后在含硒、先在含硒后在含铅条件下培养的酿酒酵母细胞，采用P11纤维素和S．葡聚糖凝胶柱，从细胞核中分离纯化得到电泳纯的Raplp蛋白。研究发现，一定浓度的铅使Raplp蛋白浓度显著降低，而且傅立叶红外变换图谱显示铅扰动了Raplp蛋白二级结构； 加硒培养的酿酒酵母细胞中Raplp蛋白的浓度和二级结构均无显著变化：同时加铅和硒处理组及先加硒后加铅处理的酿酒酵母细胞中蛋白浓度均比加铅组增加，而接近于对照组；先加铅后加硒处理组的酿酒酵母细胞中Raplp蛋白浓度与加铅组接近。此外，对比同时加铅和硒处理组、先加铅后加硒处理组及先加硒后加铅处理的细胞中Raplp蛋白的傅立叶红外变换图谱和加铅组及对照组蛋白的图谱发现，前三组的特征峰位位于加铅组和对照组之间，说明Raplp蛋白的峰位是由受铅扰动后的位置向对照组的方向移动。以上结果表明，铅对酿酒酵母细胞中Raplp蛋白产生损伤；硒能够在一定程度 上抑制和修复铅对Raplp蛋白的损伤，而且硒在细胞中发挥的主要是保护作用，其次是修复作用。 3酿酒酵母细胞的端粒酶是由RNA和特定的蛋白质组成的一种逆转录酶，其自身的RNA(由TLC基因编码)与富岔鸟嘌呤的端粒DNA链互补，所以端粒酶能够合成端粒重复序列，完成端粒DNA的复制。利用银染TRAP方法和TRAP-ELISA方法检测到：加铅培养90代后的酿酒酵母细胞中端粒酶的活性比对照组显著降低；而加硒组培养的细胞中酶活性比对照组增强；同时存在硒和铅的环境中生长的酿酒酵母细胞中，端粒酶活性维持在正常水平。因此铅导致酿酒酵母细胞端粒酶活性降低，硒可以维持端粒酶活性。 硒蛋白是补硒后硒在生物体内的主要载体蛋白，在防治心血管疾病和肿瘤、癌症中起着不可忽视的作用。本论文探讨了给动物(绵羊)正常营养补硒后，血浆中几种含硒蛋白的变化。结果表明：绵羊血浆中的硒蛋白P是以硒多糖形式补充的硒进入体内的主要载体蛋白，白蛋白和谷胱甘肽过氧化物酶是硒在体内的另外两种主要载体蛋白。补硒后血浆中硒蛋白P的浓度变化最显著，比对照组增加152．97％；白蛋白和谷胱甘肽过氧化物酶的浓度则无显著变化。补充硒多糖饲喂后的绵羊血浆中比对照组多出一个约24 kD组分，推测这个组分是血浆谷胱甘肽过氧化物酶的解离亚基。同时紫外和红外图谱表明硒蛋白P和谷胱甘肽过氧化物酶的二级结构比正常饲喂组绵羊血浆中的相应蛋白组分更趋于稳定。以上结果说明以硒多糖形式正常营养补硒后，机体的含硒水平有明显提高，硒蛋白P是反映机体硒含量最敏感的指标。补硒可以抑制谷胱甘肽过氧化物酶的解离，从而保证谷胱甘肽过氧化物酶的稳定性和正常功能。 |
| 学科主题 | 环境化学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-12-07 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/2029]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境化学与生态毒理学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 崔清华. 铅和硒对端粒、端粒酶及担关蛋自的影响[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2002. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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