DNA损伤修复蛋白PARP1聚ADP-核糖基化有丝分裂蛋白BUB3调控HeLa细胞的有丝分裂

DNA damage repair protein PARP1 poly(ADP-ribosyl)ates mitotic protein BUB3 regulates mitosis in HeLa cells

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摘要目的探讨DNA损伤修复蛋白聚ADP-核糖聚合酶1[poly(ADP-ribose)polymerase 1,PARP1]对HeLa细胞有丝分裂的影响及其分子机制.方法使用流式细胞术、细胞免疫荧光、活细胞成像检测PARP1对HeLa细胞有丝分裂进程的影响.采用染色体核型分析、细胞免疫荧光检测PARP1对HeLa细胞染色体稳定性的影响.使用蛋白免疫印迹和免疫共沉淀检测HeLa细胞有丝分裂期PARP1的蛋白表达及酶活性变化.使用蛋白质组质谱分析方法鉴定与PARP1在有丝分裂期具有特异性相互作用的蛋白并进行免疫共沉淀及聚ADP-核糖基化实验验证.结果流式细胞术和细胞免疫荧光结果显示,敲低PARP1或使用奥拉帕尼抑制PARP1的酶活性后,HeLa细胞对诺考达唑诱导的有丝分裂阻滞反应显著下降(P＜0.05).活细胞成像结果显示,敲低PARP1后HeLa细胞的平均有丝分裂时间缩短(P＜0.01).染色体核型分析和免疫荧光结果显示,敲低PARP1后非整倍体细胞和多极纺锤体细胞的比例明显增加(P＜0.05).蛋白免疫印迹结果显示有丝分裂期PARP1的蛋白表达量无明显变化,免疫共沉淀实验结果显示其酶活性显著增加.蛋白质组质谱鉴定和免疫共沉淀结果显示,PARP1与有丝分裂检查点复合体(mitotic checkpoint complex,MCC)的主要组成蛋白BUB3在有丝分裂期具有特异性相互作用,并且BUB3可以发生聚ADP-核糖基化修饰.结论 DNA损伤修复蛋白PARP1可能通过上调其酶活性并聚ADP-核糖基化MCC蛋白BUB3以调控HeLa细胞有丝分裂的正常进行并维持其染色体稳定性.