组蛋白泛素化关键因子Ring2在苯并(a)芘致细胞周期阻滞中的作用

Benzo[a]pyrene (BaP) is a ubiquitously distributed environmental pollutant known to cause human carcinogen. DNA repair play a key role in tumor's development. To protect against the adverse effects of these DNA lesions, cells activate a coordinated series of events that regulate cell cycle progression and repair of these lesions. Our preliminary study found that ubiquitin ligase Ring2 that the key factor for histone ubiquitination play important role in DNA damage in cells exposed to benzopyrene. Because ubiquitin ligase Ring2 is a critical enzyme in histone ubiquitination process, so the correlation of Ring2 and cell cycle arrest in occupational exposure would be explore. And then RNAi, Western blot and ELISA were used to detect the expression of protein and the activity of kinase in p53-p21 and ATR-Chk1-Cdc25A-of Cdk2 signaling pathway in cells exposed to benzopyrene. We hope clarify the role of Ring2 in cell cycle arrest induced by cells exposed to benzopyrene. This work would be providing the clue for the epigenetic mechanism of DNA damage and repair induced by benzopyrene.

环境污染物苯并（a）芘是被国际癌症机构确认的人类致癌物。肿瘤的发生与DNA损伤修复能力有密切关系，正常情况下损伤的DNA引起细胞周期阻滞以便完成修复。本课题组先期研究发现组蛋白泛素化过程的关键因子泛素连接酶Ring2降低表达使DNA对BaP更为敏感。因此本研究拟从泛素连接酶Ring2在DNA损伤诱发H2A单泛素化中的作用这一关键点出发，采用分子流行病学在职业暴露人群中验证Ring2表达与细胞周期阻滞之间的关联；进而采用RNAi、Western blot和ELISA等技术和方法，在细胞Ring2正常和降低表达时，系统分析BaP作用下p53-p21和ATR-Chk1-Cdc25A-Cdk2通路中相关信号分子的含量和活性变化情况，阐明 Ring2在BaP致细胞周期阻滞中的作用，为BaP致DNA损伤修复的表观遗传机制的阐明提供科学依据。

苯并芘是被国际癌症机构确认的人类致癌物。肿瘤的发生与DNA损伤修复能力有密切关系，正常情况下损伤的DNA引起细胞周期阻滞以便完成修复。本研究从泛素连接酶RING2在DNA损伤诱发H2A单泛素化中的作用这一关键点出发，采用分子流行病学在职业暴露人群中验证RING2表达与细胞周期阻滞之间的关联；进而采用RNAi、Western blot和ELISA等技术和方法，在细胞RING2正常和降低表达时，系统分析BaP作用下P53-P21和ATR-Chk1-Cdc25A-Cdk2通路中相关信号分子的含量变化情况，阐明 RING2在BaP致细胞周期阻滞中的作用，为BaP致DNA损伤修复的表观遗传机制的阐明提供科学依据。.600名研究对象的流行病学调查研究显示焦炉工尿中代谢产物2-羟基萘、2-羟基芴、9-羟基菲和1-羟基芘的中位数（0.73，0.30，0.09，0.06μg/mmol Cr）均显著高于非焦炉工（0.62，0.20，0.06，0.04μg/mmol Cr）（P<0.01）；焦炉工淋巴细胞RING2 mRNA表达水平（中位数1.27，四分位数间距0.31-2.73）显著高于非焦炉工（中位数0.53，四分位数间距0.31-1.02）（P<0.01），尿1-羟基芘浓度是RING2 mRNA表达量增高的独立危险因素。多因素Logistic回归分析显示淋巴细胞S期阻滞与尿1-羟基芘浓度和饮酒密切相关，重度饮酒同时伴有中度或高度尿1-羟基芘含量的工人，淋巴细胞S期阻滞发生的可能性分别增加231%（OR= 3.31, 95% CI 1.21-7.63）和156%（OR=2.56, 95% CI 1.08-6.06）。.在肺来源细胞实验中发现RING2低表达细胞对于BaP所致的DNA损伤更为敏感。BaP染毒后野生型细胞比RING2低表达细胞P53-P21通路中的蛋白表达量明显增高，其中p-P53ser15的增高最明显（P<0.05）；在ATR-Chk1-Cdc25A-Cdk2通路中，BaP染毒导致野生型细胞中ATR、Chk1、Chk1 S345-p、Cdc25A S76-p和Cdk2 Y15-p的表达量显著高于RING2低表达细胞，而Cdc25A和Cdk2的表达量则显著低于RING2低表达细胞（P<0.01），从而进一步解释了在RING2低表达的细胞中染毒BaP后S期阻滞减少的原因。