AP—1在基因转录调控中的研究进展

AP-1是一类二聚体的转录调控因子,其作用范围十分广泛,在基因转录的调控中有重要作用。AP-1对基因转录调控的作用是精细和复杂的：首先,AP-1家族各成员可以通过亮氨酸拉链形成同源或异源二聚体,它们之间的不同比例就包含着不同的调控信息;其次,AP-1可与其他蛋白因子协同作用共同决定AP-1发挥功能的特异性;最后,AP-1序列结合的选择性低,因此,AP-1可以结合在很多基因的不同启动子上对其转录进行调控,因而作用范围十分广泛,AP-1对基因的转录调控也是多层次的：如多因子协同作用,以及细胞间对话均通过信号传导途径来实现。     

运用染色质免疫沉淀技术筛选AP-2α的靶基因

在后基因组时代,DNA-蛋白质的相互作用是研究基因表达调控的一个重要领域.染色质免疫沉淀技术(chromatin immunoprecipitation assay,简称CHIP)是目前唯一研究体内DNA与蛋白质相互作用的方法.对与ChIP有关的实验条件进行了优化,获得了较优的实验条件,并运用ChIP实验筛选出了转录因子activator protein-2 alpha (AP-2a)的未知靶基因,对于进一步研究AP-2a的功能和调控网络打下了基础.     

老年痴呆症相关基因Nicastrin的转录调控

APP蛋白经过降解,形成老年痴呆症患者脑内老年斑的主要成分.由PS(早老素),NCT,PEN-2和APH-14种膜蛋白组成的γ分泌酶催化该降解过程.为了了解人类nicastrin(NCT)基因的转录调控机制,确定了其在人脑中的转录起始位点以及其编码区上游大小不等片段的转录起始活性.EMSA分析证实NCT启动子区的4个AP-1结合位点和2个NFAT结合位点能够与相应的转录因子结合,能够改变转录因子调控能力的定点突变和PDTC诱导使得NCT启动子在HeLa细胞和人鼠皮质神经元中的启动活性都有所改变.以上结果说明:AP-1和NFAT确实参与了人类NCT基因的转录调控.     

NFAT家族蛋白的作用机制

NFAT家族蛋白是一类具有广泛生理功能的转录因子,不同的NFAT蛋白各具其特定的选择性基因调控功能.NFAT除了在免疫应答过程中扮演着中心角色外,可能还具有众多其他功能.NFAT主要通过Ca2+-CN信号路径被激活,NFAT的激活与核质穿梭主要是通过CN与组成型激酶的动力学相互作用来调控的.NFAT在激活靶基因时常常与AP-1蛋白或其他转录因子发生协同作用.     

基于新一代测序方法的小鼠睾丸出生后发育的转录组研究

哺乳动物睾丸的发育是一个高度复杂而精密的过程.为了从转录组水平研究睾丸正常发育过程中的动态变化,本实验选取了出生后6日龄、4周龄和10周龄的3组小鼠,分别代表其幼年期、青春期以及成年期.应用超高通量的新一代测序技术(RNA-seq),获得了2.11亿条长度为35bp的序列,鉴定出18837个基因,并且发现表达量最高的基因均与精子发生相关.同时,也发现6日龄小鼠睾丸的基因表达谱明显有别于4和10周龄,表明4周龄小鼠已进入性发育期.本文分析了睾丸发育过程中大量与精子发生和体细胞发育相关的基因,找到了MAPK,Hedgehog和Wnt等信号通路在睾丸不同发育阶段中所起的重要作用.这些研究结果加深了对睾丸发育的分子调控机制的认识.本研究也表明新一代测序技术在转录组研究中具有很大优势.     

肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的顺式作用元件及转录因子的鉴定

研究发现,质膜-细胞骨架连接蛋白Ezrin在多种肿瘤细胞中异常表达,而且Ezrin的表达上调与肿瘤细胞的移动侵袭相关,但是调控ezrin基因转录的分子机制却不清楚.为了探明ezrin基因的转录调控机制,以肺癌细胞A549为材料,首先采用双荧光素酶报告基因分析系统检测ezrin基因5′侧翼嵌套缺失序列和位点突变序列的转录活性,鉴定肺癌细胞中ezrin基因的基本启动子区以及关键的顺式作用元件Sp1结合位点(-75/-69)和AP-1结合位点(-64/-58).其次,利用凝胶电泳迁移率变动分析证明,肺癌细胞核蛋白提取物能够与ezrin基因含有关键顺式作用元件的DNA序列结合,形成DNA-核蛋白复合物,而且Sp1结合位点和AP-1结合位点与重组蛋白rhSp1和rhAP-1的结合具有位点特异性.最后,利用瞬时转染实验证实,转录因子Sp1和AP-1(由c-Jun和c-Fos组成的异源二聚体)分别通过Sp1结合位点和AP-1结合位点,增强ezrin基因基本转录活性,而且,过表达转录因子Sp1、c-Jun或c-Fos上调了Ezrin蛋白表达.研究确定,肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的关键顺式作用元件是Sp1结合位点(-75/-69)和AP-1结合位点(-64/-58),与之作用的转录因子Sp1和AP-1对于ezrin基因的转录激活作用至关重要.     

运用染色质免疫沉淀技术筛选出AP-2α的靶基因GALK1

在后基因组时代,DNA-蛋白质的相互作用是研究基因表达调控的一个重要领域.与其他方法相比,染色质免疫沉淀技术 (chromatin immunoprecipitation assay, ChIP ) 是一种近来研究体内 DNA 与蛋白质相互作用的最好方法之一.本研究利用 ChIP 克隆方法, 找出了 AP-2α所调控的新的下游靶基因 GALK1,并应用 Luciferase assay和 RT-PCR 实验进行了初步的验证.这一新发现,有利于我们进一步研究转录因子AP-2α的功能.     

PPARγ辅调节因子与脂代谢关系的研究进展

代谢综合征包括脂代谢异常、向心性肥胖、胰岛素抵抗和2型糖尿病等多种代谢异常疾病,严重威胁着人们的健康和生活质量。PPARγ的辅调节因子通过调控PPARγ介导的基因转录参与脂代谢调节,其中PGC-10c通过调控PPARγ介导的下游靶基因的转录等环节,参与调节多种脂代谢通路;SMRT、TRAP和JHDM2a也通过不同的机制调节PPARγ介导的基因转录,参与脂代谢调节。     

JDP2:一种参与组蛋白乙酰化的转录因子

Jun二聚化蛋白-2（Jun dimerization protein-2,JDP2）是转录因子复合体AP-1的抑制性组分。JDP2能形成同源二聚体或与c-Jun、JunB、JunD、ATF-2等形成异源二聚体,抑制AP-1的转录激活作用。同时JDP2还能募集组蛋白去乙酰基酶,或直接与组蛋白结合,抑制组蛋白的乙酰化,通过改变染色质结构调控基因转录。JDP2通过在DNA、染色质多个水平调控基因的转录,在细胞的多种生理或病理活动中发挥着重要作用。     

MicroRNAs研究方法与技术

MicroRNAs简称miRNAs(微小RNAs),是真核生物、原核生物以及病毒中由非编码蛋白基因转录的初级microRNAs加工成的调控因子.在转录后水平和蛋白质翻译水平,microRNAs通过降解或翻译抑制甚至激活来调控靶mRNA.实验和计算机方法已应用于microRNAs和靶基因的鉴定.大规模测序技术使得microRNAs在不同物种的多样性分析得以实现.着重介绍microRNAs、靶基因及其功能研究的实验技术和计算机方法,以及基于microRNAs的保守性,借助模式生物中已知的microRNAs,研究其在其他生物中的功能和作用.     

以转录因子AP-1为靶的decoy核酸体内外抗肿瘤研究

合成了双链寡聚核苷酸——decoy核酸,其与靶转录因子AP-1有高亲和性,可进入细胞作为decoy顺式元件,通过抑制特异的转录因子和调控区域的结合,调控基因转录而改变基因的表达.在体内外抗肿瘤试验中, decoy核酸有显著抑制肿瘤细胞增殖的作用,可以成为潜在性的肿瘤基因治疗药物.     

MnSOD基因表达调控的研究进展

MnSOD是生物体内重要的氧自由基清除剂, 具有抗氧化和抗肿瘤作用。MnSOD基因的表达调控是一个复杂的过程, 多种转录因子、细胞信号分子和细胞信号通路参与其中。MnSOD基因的表达调控包括转录调控、转录后调控和翻译调控3个方面。转录调控是MnSOD基因表达调控的第一个层次, 在MnSOD基因表达的过程中起重要作用。它主要是通过调节与MnSOD基因转录相关的转录因子活性来实现的, 例如特异蛋白-1 (SP-1)、激活蛋白-2(AP-2)、激活蛋白-1(AP-1)、核因子-卡巴B(NF-κB)等。药物和金属离子就是通过改变这些转录因子的活性来调控MnSOD基因表达的, 另外某些基因的突变和缺失也能改变这些转录因子的活性。转录后调控主要体现在改变mRNA的稳定性或mRNA的翻译上。翻译调控则是对MnSOD多肽的编辑、修饰并与相应的金属离子结合及定位的调控。近年来发现了一种线粒体MnSOD的锰转运因子, 它对MnSOD活性的调控起重要作用。文章综述了这一研究领域的一些进展, 着重讨论了MnSOD基因的转录调控和翻译调控, 并展望了MnSOD基因表达调控的研究方向。     

转录因子AP-2β与SLP-2的蛋白相互作用

AP-2β是转录因子AP-2家族中的重要一员.AP-2是一个与哺乳动物的发育、细胞生长、分化、凋亡和肿瘤发生都有密切联系的重要的转录因子家族.最近的研究表明,AP-2能通过与其他蛋白的相互作用来调控AP-2下游基因的转录活性.采用免疫共沉淀结合质谱鉴定的方法筛选与AP-2β相互作用的蛋白.结果筛选到Stomatin like protein2(SLP-2)蛋白可能与AP-2β相互作用.免疫共沉淀实验证实外源过表达和内源的SLP-2蛋白都能与AP-2β蛋白相互作用.而且,细胞免疫荧光实验发现外源表达的Myc-AP-2β蛋白与内源的SLP-2蛋白在MCF-7细胞的胞质中有共定位.此外,免疫印记实验结果表明过表达SLP-2能上调AP-2β的蛋白水平,这就表明SLP-2与AP-2β相互作用后,SLP-2可能使AP-2β蛋白更稳定.这些研究结果为进一步研究这两个基因的功能提供了新的切入点.     

人CITED4基因及蛋白的生物信息学分析

[目的]预测人CITED4基因启动子信息及其蛋白质的理化性质、亲疏水性、细胞亚定位、蛋白质结构、相互作用蛋白质以及GO注释,以期为发现其新功能提供理论和结构基础。[方法]利用Promoter Scan、Prot Param和Clustal X2.1等预测分析CITED4基因及其蛋白的相关信息。[结果]CITED4基因有2个启动子,其转录活性受SP1、AP-2和CREB影响;其蛋白质是由184个氨基酸组成的主要定位于细胞核的不稳定疏水蛋白质,不稳定系数为65.05;氨基酸序列在152~173间保守性强;二级结构含有47个α螺旋16个β折叠;三级结构的建立需要更多可靠的模板,CITED4通过与AP-2等转录因子相互作用调控多个基因的转录活性。[结论]CITED4表达受SP1、AP-2和CREB的调控,CITED4蛋白通过调节多个靶基因的转录调控人体正常生理或病理状态。     

人miRNA-483与疾病最新研究进展

MicroRNA(miRNA)是一类内源基因编码的长度为22个左右核苷酸的单链非编码RNA,广泛存在于真核细胞中,通过作用于特异靶分子mRNA的3'-UTR,导致该m RNA直接降解或抑制其翻译过程,发挥转录后水平调控基因表达作用。人miRNA-483来源于类胰岛素生长因子2(Insulin-like growth factor 2,IGF2)的第2内含子,经加工为miR-483-3p和miR-483-5p两个成熟体形式。近几年的研究发现人miRNA-483是一种非常重要的miRNA分子,目前已通过实验验证了10余个靶基因,通过调控靶基因参与了肿瘤发生和心血管等疾病发病过程。本文对人miRNA-483参与多种肿瘤、心血管和青光眼等多种疾病过程最新的研究进展作一综述。     

JunD的结构功能特征及其在肿瘤发展中的作用

JunD是一种属于多功能激活剂蛋白-1（activating protein-1,AP-1) 家族的转录因子,可以激活或抑制多种靶基因的表达.在生长发育过程中,在各种细胞类型中都呈现出组成性表达.近20年的临床数据及分子生物学研究表明,JunD蛋白的功能受多个复杂过程调控,包括转录控制、转录后调节、蛋白质翻译后修饰及蛋白-蛋白相互作用等.JunD基因表达的精细调控及JunD蛋白与其它蛋白之间的相互作用可调节细胞增殖、分化和凋亡等过程.JunD蛋白活性异常会导致肿瘤、代谢及病毒类疾病的发生.JunD蛋白的转录激活及抑制受1个复杂调控网络调控,在这个网络调节下,JunD蛋白在细胞的生长调控过程中发挥重要作用.本文就JunD基因表达的调控机制及其与肿瘤之间关系的最新研究进展做一综述.     

MicroRNA在哺乳动物精子发生中的作用

MicroRNAs(miRNAs)是一类长20~24 nt的单链非编码调控RNA序列。miRNA作为基因转录后表达调控分子,通过碱基互补配对的方式与靶mRNA结合,从而导致靶mRNA的降解或抑制其翻译过程。从最早发现存在于秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans中的miRNA lin-4和let-7至今20多年里,研究人员已陆续从不同的种属中发现了大量的miRNA。近年来随着基因克隆、表达和功能研究技术的应用和发展,通过分析不同动物物种睾丸组织中miRNA的变化表明miRNA与精子发生过程密切相关。此外,miRNA相关的Dicer、Drosha等蛋白在初级精母细胞减数分裂粗线期所发挥的调控功能通过大量啮齿动物基因敲除模型得到证实。本文从miRNA的合成、作用机制和精子发生过程中的调控作用进行综述。     

转录因子Oct-4调控下游靶基因及其与胚胎发育全能/多能性的关系

作为一个和胚胎发育全能／多能性相关的转录因子,Oct-4通过多种多样的调控机制激活或抑制不同靶基因的转录,从而在细胞的全能／多能性及未分化状态的调控维持中发挥重要的作用。已知受Oct-4调控的靶基因中,不仅有一些重要的转录因子如Rex-I,而且有一些参与重要细胞活动的基因如Fgf-4,因此对Oct-4调控下游靶基因的研究将有助于对其在分化发育中所起作用的进一步了解,同时对全能／多能性这一发育学基本问题及其调控网络有一个新的认识。     

副溶血性弧菌CalR调控vopB2的分子机制

【背景】副溶血性弧菌是一种非常重要的食源性致病菌,CalR蛋白是一种全局转录调节因子。III型分泌系统2 (Type 3 secretion systems 2 T3SS2)是副溶血性弧菌主要的毒力因子,vopB2是T3SS2中的一个关键效应蛋白。【目的】研究副溶血弧菌CalR对vopB2的转录调控机制。【方法】利用引物延伸实验鉴定vopB2及vtrA的转录起始位点,并根据产物的丰度判断CalR对靶基因的调控关系;采用实时定量RT-PCR研究靶基因mRNA在WT和ΔcalR中转录丰度,验证CalR对靶基因的转录调控关系,进一步利用LacZ实验通过比较β-半乳糖苷酶活性的差异来判定CalR对靶基因的调控关系;利用凝胶阻滞实验分析His-CalR对靶基因启动子区是否具有直接的结合作用。【结果】vopB2有两个转录起始位点A(-130和-28)且其活性受CalR的直接抑制;引物延伸和LacZ结果表明CalR对vtrA的转录并无调控作用。【结论】CalR直接抑制vopB2的转录,该抑制作用与vtrA无关联。     

老年痴呆症相关基因Nicastrin的转录调控

APP蛋白经过降解,形成老年痴呆症患者脑内老年斑的主要成分．由PS(早老素),NCT, PEN-2和APH-1 4种膜蛋白组成的γ分泌酶催化该降解过程．为了了解人类nicastrin( NCT )基因的转录调控机制,确定了其在人脑中的转录起始位点以及其编码区上游大小不等片段的转录起始活性．EMSA分析证实NCT启动子区的4个AP-1结合位点和2个NFAT结合位点能够与相应的转录因子结合,能够改变转录因子调控能力的定点突变和PDTC诱导使得NCT启动子在HeLa细胞和大鼠皮质神经元中的启动活性都有所改变．以上结果说明：AP-1和NFAT确实参与了人类NCT基因的转录调控．