KRAB型锌指蛋白(KZNF)的研究进展

KRAB型锌指蛋白是哺乳动物中最大的转录调控因子家族, 它的多数成员在基因组上成簇分布。其结构特征是N端含有KRAB结构域, C端含有多个C2H2型锌指结构。KRAB结构域为一蛋白质-蛋白质相互作用区, 可以与多种协同转录抑制因子和转录因子结合, 使KRAB型锌指蛋白作为转录因子和/或转录调控因子发挥依赖于DNA结合的转录抑制功能, 在胚胎发育、细胞分化、细胞转化及细胞周期的调控中发挥重要功能。     

人类锌指结构新基因ZNF18的克隆和表达谱分析

在很多转录因子中发现的锌指结构,被认为在人类心脏的发育和相关疾病的发生过程中发挥重要的作用。本文报道了克隆和表达分析人类新的锌指蛋白基因ZNF18。该基因cDNA长2 767 bp,编码一个有549个氨基酸的蛋白,这一蛋白含有一个SCAN结构域,一个KRAB结构域和5个连续的C2H2型锌指结构域。ZNF18蛋白与小鼠Zfp535有77％的同源性。ZNF18基因定位于人染色体17p12~p13,包含9个外显子和8个内含子。以ZNF18全长编码区为探针进行Northern杂交,结果显示ZNF18在成体小鼠各组织中广泛表达,但在心脏中低丰度表达。整体原位杂交结果显示,ZNF18基因在小鼠胚胎的表达有很高的动态性。ZNF18主要在E7.5小鼠胚胎的胚外组织表达,E8.5出现了胚胎躯干前端表达。ZNF18从E9.0开始在胚胎的心脏和尾部表达,尤其在E10.5胚胎的心脏高丰度表达。这提示ZNF18基因与心脏发育过程可能有密切的关系。     

人类新基因ZNF418的研究初报

根据计算机克隆的ZNF418基因序列设计引物,从人类胚胎心脏文库中克隆了一个人类新KRAB/C2H2型锌指基因,经国际基因命名委员会批准命名为ZNF418。该基因位于染色体19 q13.43,编码蛋白由676个氨基酸残基组成的、含有1个KRAB框和17个连续排列的C2H2型锌指的蛋白质。Northern杂交的结果表明该基因在多种成人组织中表达;亚细胞定位研究证明ZNF418蛋白主要分布在胞核中。这些结果提示该基因编码一种潜在的转录因子。     

HSVⅠ感染人成纤维细胞诱导的SR-15蛋白生物学功能分析

人单纯疱疹病毒Ⅰ型(HerpessimplexvirusⅠ,HSVⅠ)结合人成纤维细胞相应受体以启动感染的过程,能够引起细胞产生特异性蛋白分子的表达,其中之一的SR-15蛋白经酵母双杂交系统分析证明可与细胞内多个具有KRAB结构的锌指蛋白产生特异性相互作用,其作用部位为锌指结构域,该作用能够影响该类蛋白之一ZNF268在细胞内的转录抑制作用。     

HSVⅠ感染人成纤维细胞诱导的SR-15蛋白生物学功能分析

人单纯疱疹病毒Ⅰ型(Herpes simplex virusⅠ, HSVⅠ)结合人成纤维细胞相应受体以启动感染的过程,能够引起细胞产生特异性蛋白分子的表达,其中之一的SR-15蛋白经酵母双杂交系统分析证明可与细胞内多个具有KRAB结构的锌指蛋白产生特异性相互作用,其作用部位为锌指结构域,该作用能够影响该类蛋白之一ZNF268在细胞内的转录抑制作用.     

真核生物中锌指蛋白的结构与功能

真核生物中的许多蛋白质分子包含锌指结构区,这类蛋白称为锌指蛋白.锌指蛋白因其包含特殊的指状结构,在对DNA、蛋白质和RNA的识别和结合中起重要作用.许多锌指蛋白的锌指结构域包含能与DNA特异结合的区域,并与某些效应结构域（如KRAB、SCAN、BTB/POZ、SNAG、SANT和PLAG等）相连,这类锌指蛋白常作为转录因子起作用,可调控靶基因的转录.一些锌指蛋白包含蛋白质识别结构域（如LIM锌指、MYND锌指、PHD锌指和RING锌指等）,它们能够特异地介导蛋白质之间的相互作用,因此被称作蛋白适配器.此外,某些锌指蛋白还可以结合RNA,起转录后调控作用.本文就锌指蛋白与DNA、RNA以及蛋白质分子间的相互作用作一综述.     

人类锌指蛋白ZNF382对肌生成的调控作用

人类基因组中有大量哺乳类特有的KRAB锌指基因,这些基因的功能大多尚不清楚,ZNF382就是其中一个.本文研究了人类锌指蛋白ZNF382对肌生成的调控作用.人类ZNF382基因在肌肉组织中高表达,ZNF382的mRNA水平在C2C12细胞的肌生成过程中上调,ZNF382调节肌肉特异性基因的表达,在NIH3T3细胞中,ZNF382与E-box蛋白E12和成肌调节因子MyoD共转增强肌肉肌酸激酶MCK启动子的活性;ZNF382的启动子预测分析也发现ZNF382的启动子上含有MyoD和血清反应因子SRF的结合位点,这些结果提示人类ZNF382蛋白在肌生成中起着重要的作用.     

在人类胚胎发育过程中表达的新锌指蛋白基因ZNF359的研究

kriipple型锌指蛋白是一类具有重要功能的转录调节因子。初步克隆了一个新的人类kriipple型锌指蛋白基因,经国际基因命名委员会批准命名为ZNF359。此基因长3271个碱基,含6个外显子,在基因组DNA上长18kb。它编码的蛋白质全长643个氨基酸,含一个KRAB框,16个C2H2型的锌指,在两者之间还有一个典型的中间重复序列。Northern Bolt分析表明该基因在人类早期胚胎的各个组织中普遍表达,且在肾、心脏和肺的表达水平最强。其结构和表达特征预示着它编码的是一个具DNA结合功能的转录调控因子。     

多功能转录因子CTCF结构域的转录活性研究

目的:CTCF是广泛存在于真核生物中的多功能转录因子。利用细胞瞬时表达实验在HeLa细胞系中研究CTCF各结构域的转录活性。方法:借用CheckMate哺乳动物双杂交系统的2个质粒pBIND和pG5LUC,将CTCF的N、M、C段及全长编码序列克隆至pBIND质粒的GAL4DNA结合结构域编码序列后的多克隆位点,将表达GAL4DNA结合结构域-CTCF融合蛋白的pBIND重组质粒与由腺病毒晚期主要启动子控制的报告基因质粒pG5LUC共转染HeLa细胞系,检测CTCF各结构域对报告基因表达水平的影响。结果:转染含CTCFN段的质粒可使报告基因的表达量增长至3.5倍以上;转染含CTCF其他片段的质粒对报告基因的表达没有明显的影响。结论:在HeLa细胞中,对启动子具有转录激活活性的主要是CTCF的N段,而M段和C段几乎没有转录激活活性。     

锌指基因ZNF268两个新的差异剪接本克隆及鉴定

ZNF268是一个典型的KRAB类锌指基因,含有24个C2H2型锌指基序和一个KRAB功能域,它在人胚胎发育早期表达,并与胚胎肝脏的发育相关。本研究通过免疫组化的方法,发现ZNF268在3～5周龄人胚的造血干细胞中有表达;进一步通过RT-PCR的方法检测发现ZNF268在健康成人全血细胞中也有表达,并且表达有4个差异剪接本,从中克隆得到两个新的ZNF268差异剪接本ZNF268c和ZNF268d。推测ZNF268和血细胞生长发育相关。     

哺乳动物锌指蛋白家族中KRAB功能域的进化

KRAB锌指基因是哺乳动物中最大的转录调控因子家族,它的多数成员在基因组上成簇分布,具有五种不同的亚家族,在功能行使上承担着不同的作用。本文通过对人类、黑猩猩、小鼠、大鼠和狗五种哺乳动物全蛋白质组序列及mRNA组织表达谱分析,验证了C2H2锌指结构在单个KRAB蛋白质中出现的数目多于一般锌指蛋白质;KRAB功能域在各物种中分布显著不同且与分化时间不成正比,这表明KRAB相关功能域多样性在灵长类进化过程中潜在的适应性进化。同时,提出KRAB亚家族进化的路线：即KRAB—Aa为起始家族,Ba由Aa直接演变形成,而Ca,blonga和XRCC-Z种亚型可能经过Ba或直接从Aa演变形成;此外,锌指结构在单个蛋白质中出现个数伴随KRAB功能域自身的进化路线逐渐递增,反映了KRAB功能域在形成新转录调控因子方面的积极作用。