博士学位论文引言Fig.1.ChangesinphosphorylationstateandDNAbindingactivityofC/EBPBearlyintheadipocytedifferentiationprogram.Two—daypost—confluent3T3-LIpreadipocyteswereinducedtodifferentiate,nuclearextractspreparedat4,16and24hafterinduction(treatedwithornotwithalkalinephosphatase)andthensubjectedto2-Dgel.丸2-Dgelanalysisandimmunoblottingwithanti-C-terminalC/EBP9antibody.B.EMSAtoassessDNAbindingactivityusingaoligonucleotideprobecorrespondingtotheC/EBPregulatoryelementintheproximalpromoteroftheC/EBPogene.C/EBPJ3Thrl88位为已知的MAPK磷酸化位点[20-23]。
用诱导剂诱导后2小时内C/EBPp的表达迅速增加,MAPK对C/EBPp/LAPThrl88的磷酸化,也在诱导后4小时内迅速发生,但是此时C/EBPp并没有DNA结合活性,因此不能激活C/EBPd和PPARy基因表达[7],直到诱导后14小时C/EBPp才开始获得DNA结合活性。
C/EBPp的Serl84和Thrl79位点是两个新的磷酸化位点。
这两个磷酸化位点可能为GSK3B磷酸化位点。
GSK3B磷酸化位点的特征:在其C末端4个氨基酸左右的氨基酸残基首先发生磷酸化后,GSK3B才能发挥作用。
在C/EBPBSerl84和Thrl79位点C末端4个氨基酸左右的氨基酸残基为MAPK磷酸化位点Thrl88,如前所述,在诱导后4小时内MAPK已经使C/EBP8/LAPThrl88发生磷酸化,因此C/EBPB/LAPThrl88的磷酸化可能是C/EBPBSerl84和Thrl79位点磷酸化的基础。
那么C/EBPpSerl84和Thrl79位点能否被GSK3B磷酸化?C/EBPBSerl84和Thrl79位点的磷酸化是否依赖于MAPK对C/EBPp/LAPThrl88的磷酸化?C/EBPB的顺序磷酸化(首先MAPK磷酸化Thrl88,然后GSK3B磷酸化Serl84和Thrl79位点)或C/EBPB的高磷酸化状态对C/EBPB的DNA结合活性和转录激活功能有何影响?本文也将对此提供更多功能方面的研究。
Fig.2TheexpressionofaIoP一10duringtheearlystageof3T3-LIadipocytesdifferentiationinducedbystandarddifferentiationprotoc01.Wholecellproteinextractswerepreparedatdesignatedtimepointbefore(Oh)orinaunoblottedafterdifferentiationinductionandwereseparatedbySDS—PAGEandwithmouseanti.cHOP一内antibodies.Hrs,hoursafterdifferentiationinduction.2.2不同诱导剂对CHOP-IO表达的影响我们检测了不同诱导剂单独(M,D,I)及不同组合(MD,MI,ID,岫I)对CHOP-IO表达的影响,并用只含有10%胎牛血清的DMEM作为对照。
结果表明,与dayO天相比较,10%胎牛血清本身就足以使CHOP-IO表达下调,10%胎牛血清与其他不同诱导剂的组合,并没有明显改变这种下调作用。
因此在脂肪细胞分化早期CHOP-IO的表达下调,是由于10%胎牛血清所引起的。
而作为对照的10%tJ,牛血清使CHOP-IO维持在很高水平(Fig.3)。
Fig.3TheeffectofdifferentinducersaloneorincombinationontheexpressionofCHOP-IO.2-daypostconfluent3T3一L1preadipocytesweretreatedwithdifferentinducersaloneorincombinationinIO%FBSor10%CS,andwholecellextractswereprepared24hourslater.2.3不同诱导分化方案中CHOP-IO表达及对脂肪细胞分化的影响本组实验采用两种分化方案:标准的诱导分化方案和将标准诱导分化方案中的10%胎牛血清用10%的小牛血清所代替,以观察不同诱导分化方案中脂肪细胞分化情况。
结果显示,只要有MDI存在,无论是在10%胎牛血清还是10%小牛血博士学位论文第一部分CHOP-IO在脂肪细胞分化过程中的表达调节清培液中,C/EBPB的表达没受任何影响(Fig.4)。
在修改的含有10%小牛血清诱导分化方案中CHOP-IO持续高水平表达,直到诱导分化后第四天CHOP-IO表达水平开始下降,第6天以后基本检测不到CHOP—10的表达。
油红染色显示,此诱导分化方案中脂肪细胞分化明显受到抑制,并且与标准诱导分化方案相比,C/EBPn和PPARY的表达明显延迟,表达的量亦明显减少。
而在标准的诱导分化方案中诱导分化后第一天CHOP-IO的表达明显下降,以后一直维持在痕量水平。
油红染色显示,在标准的诱导分化方案中,100%前脂肪细胞分化为脂肪细胞。
由此可以说明在含有10%的小牛血清的诱导分化方案中CHOP-IO持续高水平表达可明显抑制脂肪细胞分化(Fig.5)。
Fig.4Theeffectof1(y%CSandIO%FBSwithorwithout蛐)IontheexpressionofCHOP-10andefE鼹13.2-daypostconfluent3T3一LIpreadipocytesweretreatedwith10%CSandIO%FBSwithorwithoutMDI,24hourslater,thecellswereharvestedandweresubjectedtoimmunoblottodetecttheexpressionofCHOP-IOandC/EBPBbyWesternblotting.38kDand18kDaretwoisoformsofC/EBPB.2.4胎牛血清对CHOP—lO的表达下调与生长状态无关CHOP-IO的表达与生长状态相关,在生长分裂的细胞中,CHOP-IO几乎没有表达,而在生长抑制的细胞中CHOP—10表达明显增加[24]。
在前面的实验中,我们发现IO%FBS能使生长抑制的前脂肪细胞中CHOP-IO的表达下调,在本实验中我们也检测了用含IO%FBS的DMEM培养分裂的前脂肪细胞,当细胞生长到接触抑制后2天后,CHOP-IO蛋白水平的表达。
结果表明:用含IO%FBS的DMEM培养的前脂肪细胞生长到接触抑制后CHOP一10表达水平亦很低(Fig.6A),更有趣的是如果换用含IO%CS的培液继续培养细胞24小时后,CHOP-IO表达水平明显增加,而作为对照,如果换用新鲜的IO%FBS培液培养24小时后,CHOP-IO蛋白仍处于很低的苎主兰垒堡茎苎二苎坌!!竺!!垄堕堕塑皇坌些塾墨±竺室垄塑苎水平(Fig.6B)。
因此,1096FBS对CHOP-IO的表达调节不随细胞的生长状态而改变。
1嘶cSFig.5TheexpressionofGHOP-IOduringthewholedifferentiationprograminand1傩FBSinductionsystemandtheeffeetsofthedifferentexpressionpatternofCHOP一10onthedifferentiation.丸TheexpressionofCHoP—10duringthewholedifferentiationprograminducedby10%CSandIO%FBSinductionsystem.MI)10Iix,Dex,Insulin),I(Insulin).B.Atdifferentdaysafterinduction,cellswerefixedandcytoplasmictriglyceridewasstainedwithOilred0.C.Theexpressionofadipocytedifferentiationmarkersc/EB№andPPAR?inducedby10%CSand109帅Sinductionsysten博士学位论文第一部分CHOP-IO在脂肪细胞分化过程中的表达调节CHOP一10最初发现是因为在DNA受损或基因毒性试剂作用下,表达增加,因此也称为GADDl53(growtharrestandDNAdamageinducible—genel53)。
l傩Fig.7TheeffectofIGF一1orinsulinontheexpressionofCHOP-IOtreatedwithFl强orlO铂CS.A.TheeffectofdifferentconcentrationofIGF-IontheexpressionofCltOP-IO.B.TheeffectofdifferentconcentrationofinsulinontheexpressionofCHOP一10.大量的研究也主要集中于CHOP—lO对应激反应的作用及应激反应是如何调控CHOP一10的表达。
相对而言,CHOP一10作为一种转录因子参与细胞分化作用的研究却比较少,仅限于对CHOP—lO在细胞分化过程中表达变化的研究。
至于CHOP-IO在细胞分化过程中是如何被调控的,还没有系统深入的研究。
在标准的脂肪细胞分化程序中,生长抑制的前脂肪细胞CHOP-10的表达明显增加,用标准诱导分化方案诱导前脂肪细胞后,CHOP.10表达迅速下降[24】。
CHOP.10的表达下调对于脂肪细胞分化很重要,因为CHOP—lO下调,将会释放与之形成异二聚体的C/EBPB,使原本没有DNA结合活性的C/EBPB能够得以进一步磷酸化,获得DNA结合活性及转录激活功能,激活其下游的脂肪细胞特异性基因的转录激活因子C/EBPa和PPARy基因的表达。
据报道,葡萄糖缺失能诱导处于增殖状态的HeLa细胞及3T3一L1细胞CHOP一10mRNA及蛋白质的表达[29]。