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.2017年11月;15(11):1579-1586.
doi:10.1158/1541-7786.MCR-17-0084。 Epub 2017年8月15日。

p53或Rb缺失增强核包膜破裂

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p53或Rb缺失增强核包膜破裂

哲阳(Zhe Yang)等。 摩尔癌症研究. 2017年11月.

摘要

哺乳动物的核膜(NE)在细胞核和细胞质之间形成稳定的物理屏障,通常只有在有丝分裂过程中才会分解。然而,当NE完整性受到损害时,例如当细胞核受到机械应力时,间期可能发生自发的瞬态NE破裂。例如,核层粘连蛋白及其相关蛋白的缺陷可导致NE断裂,而肌动蛋白丝施加的力会促进NE断裂。NE断裂可使细胞质核酸酶接触染色质,可能损害基因组完整性。重要的是,在一些人类癌症细胞系中发现了自发的NE破裂,但这种缺陷的原因尚不清楚。在这里,我们研究了两种主要肿瘤抑制因子p53(TP53)和Rb(RB1)对NE破裂的抑制作用的机制。shRNA敲除和CRISPR/Cas9基因编辑导致Rb或p53受损后,正常人上皮RPE-1细胞中NE破裂。NE断裂并不涉及NE成分表达减少或细胞运动性增强。然而,NE破裂的细胞显示出更大的核投射区域。总之,数据表明癌细胞中NE破裂可能是由于Rb或p53通路的缺失所致。启示:这些发现表明,Rb和p53对肿瘤的抑制包括防止NE破裂的能力,从而防止基因组改变。摩尔癌症研究;15(11); 1579-86. ©2017 AACR.

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数字

图1
图1。RPE-1细胞中Rb或p53与shRNAs的耗竭导致NE破裂
(A) 感染shRNAs的RPE-1细胞中Rb和p53的免疫印迹γ-微管蛋白作为负荷控制。(B) RPE-1 NLS3mTurq细胞Rb或p53缺失后短暂NE破裂的例子。红色方块表示NE破裂的细胞,蓝色方块表示NLS3mTurq标记定位完全恢复的细胞。(C) NE破裂细胞核百分比的量化。误差条表示SD,由三个单独的实验得出,每个实验中至少跟踪50个细胞**p<0.01(学生t检验)。费希尔精确检验,p<0.0001。(D) NE破裂后RPE-1细胞中NLS3mTurq核定位完全恢复的时间。当胞质绿松石信号降低到NE破裂前的原始水平时,完全恢复。在每个细胞系中分析60例NE破裂事件。p=0.98(Kolmogorov–Smirnov试验)。(E) 每个细胞周期每个细胞NE破裂事件数量的量化。仅绘制至少经历一次NE破裂事件的细胞。
图2
图2。CRISPR/Cas9敲除RPE-1细胞Rb或p53导致NE破裂
(A) 利用CRISPR/Cas9编辑Rb和p53基因的示意图。矩形代表外显子,绿色表示编码序列。描述了每个sgRNA的位置。(B) 通过western blot验证Rb和p53基因敲除。(C) Rb和p53基因敲除细胞中NE断裂细胞核百分比的量化。误差条表示SD,并由三个单独的实验得出*p<0.05,**p<0.01(学生t检验)。费希尔精确检验,p<0.0001。(D) 用western blot验证p53敲除人群中Rb shRNA敲除情况,如(B)所示。(E) 在具有或不具有Rb敲除的p53敲除细胞中具有NE断裂的细胞核的百分比的定量。误差条表示SD,并由三个单独的实验得出*p<0.05(学生t检验)。费希尔精确检验,p<0.0001。
图3
图3。NE断裂可能发生在G1
(A) Rb-或p53缺失细胞在后期指定时间间隔内NE破裂的频率。误差条表示三个单独实验的SD。包括所有分析细胞中的所有NE破裂事件。(B) 量化用或不用1μM帕尔博西利(Palbo)处理的细胞中NE断裂的细胞核百分比。误差条表示SD,并由两个单独的实验得出。
图4
图4。Rb或p53缺失后NE蛋白表达的检测
(A) 层粘连蛋白或层粘连相关蛋白的免疫印迹γ-微管蛋白作为负荷控制。每个频带下面的数字表示归一化为空矢量控件的频带强度。(B) FMN2和ESCRT-III蛋白CHMP2A和CHMP4B的免疫印迹γ-微管蛋白作为负荷控制。
图5
图5。NE破裂细胞的迁移率和投射核面积
(A) 8小时内的单元格跟踪示例。(B和C)量化单个细胞在8小时内移动的距离。错误栏指示SD。通过Student t检验进行统计显著性分析(*p<0.05;***p<0.0001)。(B)中的单向方差分析,p<0.0001。(D和E)单个细胞的细胞核投射面积的量化。错误栏指示SD。通过Student t检验进行统计显著性分析(*p<0.05;**p<0.01;****p<0.0001)。如果没有给出星星,则没有显著差异。(D)中的单向方差分析,p<0.0001。

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参考文献

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