核糖体组装与核糖体应激案例.ppt

1.核糖体的概述2.真核生物核糖体的组装过程3.与核糖体应激相关的几个小点 核糖体的发现 核糖体最早是Albert Claude于1930s后期用暗视野显微镜观察细胞的匀浆物时发现的，当时称为微体(Microsomes)，直到1950s中期，George Palade在电子显微镜下观察到这种颗粒的存在。并进一步研究发现多种生物的细胞质中有类似的颗粒存在，尤其在进行蛋白质合成的细胞中特别多； Philip Siekevitz用亚细胞组份分离技术分离了这种颗粒，并发现这些颗粒总是伴随内质网微粒体一起沉积。化学分析揭示，这种微粒富含核苷酸，随之命名为ribosome，主要成分是核糖体RNA(rRNA)， 约占60%，蛋白质(r蛋白质)约占40%。 核糖体（Ribosome）是细胞中的一种细胞器，除哺乳动物成熟的红细胞外，细胞中都有核糖体存在。 由一大一小两个亚基结合形成，主要成分是相互缠绕的RNA（称为“核糖体RNA”，ribosomal RNA，简称“rRNA”）和蛋白质（称为“核糖体蛋白质”，ribosomal protein，简称“RP”）。 核糖体是细胞内蛋白质合成的场所，能读取mRNA核苷酸序列所包含的遗传信息，并使之转化为蛋白质中氨基酸的序列信息以合成蛋白质。 一般而言，原核细胞只有一种核糖体，而真核细胞具有两种核糖体（线粒体中的核糖体与细胞质核糖体）。 核糖体在细胞中的分布 核糖体按在细胞中的分布可分为游离核糖体和附着核糖体。 核糖体的构成 核糖体主要由40%的核糖体蛋白质和60%rRNA构成。 核糖体的组装（真核生物） 与核糖体应激相关的几个小点 1.P53基因 2. RP-MDM2-P53信号轴的关键分子 3.核糖体应激（核仁应激） P53基因 P53是迄今为止发现的与人类肿瘤相关性最高的基因，它编码的P53蛋白是一种核内磷酸化蛋白，半衰期为20~30min。大约50％以上的人类癌症中存在P53突变，而剩下50％的癌症有一部分虽无P53基因的突变，但调节P53蛋白的因子表达或功能异常（比如在大约7％的癌症中，P53基因没有突变，但是MDM2基因表达上调导致P53蛋白水平下降进而导致肿瘤的发生）。 正常情况下，细胞中P53蛋白的含量很低，因其半衰期短，所以很难检测出来，但在生长增殖的细胞中，可升高5-100倍以上。野生型P53蛋白在维持细胞正常生长、抑制恶性增殖中起着重要作用，因而被冠上“基因卫士”的称号。 P53抑癌基因的作用机制 P53基因时刻监控着细胞染色体DNA的完整性，一旦细胞染色体DNA遭到损害，将从以下几个方面发挥作用： 1.P53蛋白与DNA的相应结合部位结合，起特殊转录因子的作用，活化P21基因的转录，使细胞停滞于G1期； 2.抑制解链酶的活性，并与复制因子A相互作用，参与DNA的复制与修复； 3.如果DNA修复失败，P53蛋白即启动程序性凋亡过程诱导细胞凋亡，阻止有癌变倾向的细胞生成，从而防止细胞恶变。 P53基因发生突变后不仅失去了野生型P53抑制肿瘤增殖的作用，而且突变本身又使该基因具备癌基因的功能。突变的P53蛋白与野生型的P53蛋白相结合，形成的寡居蛋白不能结合DNA，使一些癌变基因转录失控导致肿瘤的发生。 RP-MDM2-P53信号轴的关键分子 RP为核糖体蛋白质 MDM2是一个在人类多种肿瘤中高表达的原癌蛋白，其主要功能是与P53结合并促使其泛素化进入26S蛋白酶体降解途径，不可逆地降低P53活性，使P53失去对肿瘤的抑制作用。 MDM2模式图 左端为N端P53结合结构域 右端为C端环指状E3泛素化连接酶活性结构域，能通过泛素化作用介导P53蛋白的泛素化，使P53蛋白从细胞核重新定位于细胞质，通过蛋白酶体途径被降解，由此可见MDM2为P53的负反馈调节因子。需要说明的是MDM2还是P53的转录产物 中心为酸性结构域，多种定位于核仁的核糖体蛋白能特异性地结合在此区域，影响MDM2对P53的泛素化 核糖体应激 前面提到的核糖体生物合成可以概括为3个主要步骤： 1.协调地表达各种rRNA和核糖体蛋白质； 2.rRNA加工、运输等处理过程； 3.rRNA、核糖体蛋白质和其他一些相关联的蛋白在细胞核内组装形成40S及60S大小亚基，并转运出核，在细胞质中形成成熟的80S核糖体并开始蛋白质的翻译。 在这个复杂并且精细运行的过程中任何一个环节出现干扰，都有可能引起细胞核仁应激，或称核糖体应激，进而导致一些核糖体蛋白质游离进入细胞核，与MDM2结合并抑制其对P53的E3泛素化连接酶活性，稳定并激活P53，进而抑制细胞周期、促进细胞凋亡和DNA损伤修复等功能。 * 核糖体