Krüppel样因子在肌肉组织中的功能研究进展

Krüppel样因子(Krüppel-like factors, KLFs)是一类C-末端含有3个C₂H₂锌指结构的转录因子,N-末端为转录调控结构域,能够结合多种特异蛋白质,介导转录调控。目前在人体基因组中共发现18种KLFs,它们在多种类型人类细胞的分化、表型维持和生理功能调控中发挥重要作用。多个KLFs参与了对人和动物的心肌、平滑肌和骨骼肌的发育和功能的调控。在心肌中,KLF4、KLF10、KLF11和KLF15参与心肌肥大的负调控,KLF6参与调控心脏纤维化,KLF13调控胚胎时期的心肌发育。在血管平滑肌中,KLF4受促增殖或促分化因子调控,介导调控血管平滑肌表型转换;KLF5促进血管平滑肌增殖,KLF8和KLF15抑制血管平滑肌增殖。在骨骼肌中,KLF2、KLF3、KLF4、KLF10和KLF15调控骨骼肌发育,此外,KLF15是肌肉组织能量代谢的调节因子。本文综述了KLFs在心肌、平滑肌和骨骼肌中的功能研究进展,为进一步揭示KLFs在肌肉组织中的作用和肌肉相关疾病的分子机制提供参考。     

Krüppel样转录因子8(KLF8)的结构及功能

Krüppel样转录因子8(Krüppel-like factor 8,KLF8)是KLFs家族中的一员.KLF8在羧基端含有3个保守的C2H2锌指结构域,用于与DNA结合.KLF8的转录受粘着斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)、KLF1(erythroid krüppel-like fact...     

转录调节因子KLF9的研究进展

KLF9是锌指蛋白Krüppel样转录因子(Krüppel-like factors, KLFs)家族的重要成员,通过C端的3个C2H2锌指蛋白结构,结合到靶基因启动子区富含GC的区域,调节靶基因的转录,从而参与调节细胞增殖、分化、凋亡和组织器官发育等多个生理过程。本文详细梳理了KLF9在机体代谢、氧化应激、肿瘤的发生发展等多个病理/生理过程中的作用,对近年来发表的KLF9相关文献做一简要概述,为深入解析KLF9的生理功能及其作用机制提供参考。     

Krüppel样因子7(KLF7)生物学功能研究进展

Krüppel样因子7(Krüppel-like factor 7,KLF7)是Sp1样或Krüppel样转录因子家族(specificity protein/Krüppel-like factor,SP/KLF)成员,在多种生物学过程中发挥重要作用,该基因完全敲除小鼠出生时大部分死亡.KLF7是肥胖症、Ⅱ型糖尿病、心血管疾病、癌症、面部发育异常、氧化磷酸化缺陷和Ⅰ型自身免疫性胰腺炎等疾病的相关基因.功能分析显示,KLF7是神经系统发育和脂肪形成的关键因子,同时也在肌肉再生和造血作用中发挥功能.在SP/KLF家族中,KLF7研究相对较少,大部分作用机制尚不清楚.本文从结构和功能方面详述了KLF7的最新研究进展,为其和KLFs家族深入研究提供重要的科学依据.     

KLF家族在胰岛素抵抗中的研究进展

胰岛素抵抗是以胰岛素生物学效应下降为特点的全身代谢性疾病,发病机制复杂,目前主要认为与脂质超载和炎症有关。Krüppel样转录因子(Krüppel-like factors, KLFs)是Cys2/His2锌指结构DNA结合蛋白的一个亚家族,参与调节心血管、内分泌、造血、免疫等系统的等多个生理过程。本文重点介绍了近年来KLF家族在肥胖、炎症和糖尿病发生发展过程中的最新研究进展,为深入了解KLF家族在胰岛素抵抗发病机制中的作用以及寻找药物治疗靶点提供参考。     

KLF1和KLF9对K562细胞红系分化的协同调控作用

Krüppel样因子(Krüppel-like factors,KLFs)是锌指蛋白超家族的一个亚家族,参与细胞内的多种生理、病理过程,该家族成员在红细胞分化发育过程中发挥非常重要的作用,但是家族成员间对红系分化的协同调控作用还鲜有报道。本课题组前期研究发现,KIF家族成员KLF1和KLF9在已分化的红系细胞中的表达水平显著高于造血干细胞。为进一步探讨二者在红系分化中是否存在协同作用,本研究在K562细胞中分别过表达/敲低表达KLF1和KLF9,检测二者表达的相关性,发现KLF1和KLF9的基因表达呈现正相关,且二者共表达可以显著促进K562细胞红系分化,特异地增强β-珠蛋白的表达。通过对KLF1、KLF9单独和共同过表达、敲低表达的K562细胞转录组数据的分析发现二者可能通过PI3K-Akt和FoxO通路协同调控红系分化,FOS、TF、IL8是协同调控的候选靶基因。本研究结果为后续深入研究KLF1和KLF9协同调控红系分化的分子机制奠定了基础。     

KLFs对珠蛋白基因表达和红系分化的调控作用

Krüppel样因子(Krüppel-like factors, KLFs)是一组与真核基因转录调控密切相关的锌指蛋白.KLFs高度保守的羧基末端含3个串联的Cys2His2型锌指结构,用于结合GC盒和CACCC盒等DNA序列. 红细胞中特异表达的珠蛋白基因和许多红系调控因子中都含有CACCC盒.已有研究发现,多个KLFs通过结合CACCC盒参与调控珠蛋白基因表达和红系分化,例如,KLF1通过结合β-珠蛋白启动子和位点控制区(locus control region, LCR),促进β-珠蛋白的表达、γ-向β-珠蛋白基因的转换和红系分化;KLF2、KLF11和KLF13分别促进ε-和γ-珠蛋白基因的表达;KLF4促进α-和γ-珠蛋白基因的表达;KLF3和KLF8则抑制ε-和γ-珠蛋白基因的表达. 本文综述了KLFs调控珠蛋白基因表达和红系分化的研究进展.     

Krüppel样因子7的研究进展

Krüppel样因子7(Krüppel-like factor 7,KLF7)是一个羧基端具有3个高度保守的C2H2锌指结构的转录因子,因最早发现在成人多种组织中广泛表达,又被叫做普遍存在的Krüppel样因子(ubiquitous KLF,UKLF)。功能研究表明转录因子KLF7在神经系统发育、脂肪组织形成和2型糖尿病发生中发挥重要作用。此外,KLF7对神经外胚层和中胚层的发育以及干细胞的全能性也具有一定的调控作用。近年来的表观遗传学和整合基因组学研究提示,KLF7可能在弥漫型胃腺癌和心血管疾病的发生和治疗中发挥功能。本文从遗传特性、蛋白质结构和基因功能三个方面综述了转录因子KLF7的研究进展。     

饥饿对尼罗罗非鱼肌肉和肝KLF15基因节律性表达的影响

Krüppel样转录因子15 (Krüppel-like factors,KLF15)是Krüppel样转录因子家族的一员。Krüppel样转录因子家族的特征是含有3个高度保守的Cys2His2锌指结构,与DNA的CACCC元件和富含GC区连接,从而调控转录激活或抑制。KLF15在糖、脂肪酸、氨基酸代谢过程中发挥重要的调控作用。本研究克隆了尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus) KLF15基因全长cDNA序列,根据推测的氨基酸序列分析,发现其具有KLF15的两个典型结构域zf-H2C2-2和zf-C2H2。系统进化树的比较分析表明,尼罗罗非鱼KLF15与雪鲷(Maylandia zebra) KLF15亲缘关系最为接近。尼罗罗非鱼短期饥饿实验结果显示:正常进食状态时尼罗罗非鱼肌肉、肝中KLF15基因都呈现明显的昼夜节律性,均为昼低夜高;饥饿7 d后KLF15基因依然有显著昼夜节律性,但振幅降低,且在肝中表现出昼高夜低现象。以上结果说明尼罗罗非鱼的营养变化在一定程度上直接或间接影响KLF15基因节律性表达。     

KLF8表达修饰及致瘤机制研究进展

KLF8(Krüppel-like factor 8)是Krüppel 样转录因子家族最新成员。KLF8广泛表达于皮肤、脂肪、食道等组织中。早期研究表明,KLF8蛋白具有转录抑制活性,在胚胎发育过程中起重要作用。而近些年大量的研究发现KLF8在多种肿瘤组织中异常高表达,具有转录活化因子活性,可通过对细胞增殖、迁移、侵袭、EMT、细胞干性等多项生理过程调控促进肿瘤发生发展。综述了近年来KLF8研究进展,系统阐述了KLF8表达修饰调控及致瘤机制,为全面深入了解KLF8在肿瘤中作用及后续相关研究提供参考。     

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.     

Krüppel样因子5的生物学功能及其与肿瘤发生的关系

Krüppel样因子5(Krüppel-like factor 5,KLF5)是一类进化保守的锌指型转录因子,它能调控下游众多靶基因的表达。KLF5参与细胞增殖、分化和凋亡等细胞生物学过程。翻译后修饰对KLF5的稳定性和发挥作用产生影响,而KLF5与非编码RNA之间也存在相互作用。越来越多的研究表明,KLF5异常表达于人类多种肿瘤(包括结直肠癌、乳腺癌、前列腺癌等)。KLF5不仅参与肿瘤的发生,而且与患者预后相关。有趣的是,KLF5在一部分肿瘤中的功能表现为环境依赖性,而且翻译后修饰和性激素水平影响其功能的发挥。鉴于KLF5在肿瘤中的重要作用,它被认为是一个潜在的肿瘤诊断标志物和肿瘤治疗新靶点。     

C_2H_2型锌指蛋白研究进展

遗传信息的实现过程离不开基因表达的调控 ,至今为止发现的转录调控因子中有很多含有锌指模体 (ｚｉｎｃ ｆｉｎｇｅｒｍｏｔｉｆ)结构。锌指蛋白是指含有通过结合Ｚｎ2 稳定的短的可以自我折叠形成“手指”结构的一类蛋白质。由于其自身的结构特点 ,可以选择性的结合特异的靶结构 ,使锌指蛋白在基因的表达调控、细胞分化、胚胎发育等生命过程中发挥重要作用。自从 1 983年在爪蟾卵母细胞中发现第一个具有基因转录调控作用的锌指蛋白ＴＦⅢＡ以来 ,在多种生物中发现的锌指基因已有约 50 0多个 ,其中人基因组中的锌指蛋白基因达 2 0 0多个。…     

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．     

禾本科植物单锌指家族基因对逆境应答的研究进展

转录调控是植物生长发育、逆境反应、信号转导、抗病性等一系列基因表达的最主要调控形式,转录因子是参与基因转录水平调控过程的重要反式因子。单锌指(DNA binding with one finger,DOF)转录因子是植物特有的一类转录因子,包含一个C_2-C_2锌指结构,其N-末端保守的DOF结构域是能与DNA和蛋白相互作用的双重功能域,在植物生长发育过程中参与多种生物学过程。尽管已有研究报道DOF家族基因参与植物抗逆响应,但其在禾谷类重要粮食作物中的作用机制还极不明确。本文通过对禾本科植物DOF家族基因系统进化分析及组织表达和诱导表达分析,综述了DOF家族基因参与植物胁迫应答方面的相关研究进展,为进一步深入了解禾本科植物抗逆机制提供重要参考。     

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。     

转录因子KLF8基因结构及其功能研究进展

随着分子生物学研究的进展,机体各种生物学特性的影响都在分子水平上寻求到原因。转录因子作为调节基因转录的重要蛋白质,一直在被人们进行种类发掘及功能鉴定。KLF8(Krüppel-like factor 8)是属于KLFs(Krüppel-like factors)家族中的一种转录因子,对细胞侵袭和上皮-间质转化、细胞致癌性转化和肿瘤、细胞周期循环、脂肪细胞分化等方面有着深远影响。由于其在生物学功能上的多方面影响,使其逐渐成为科研人员探究的热点。对该转录因子的结构和作用已经有了深入的了解。现就KLF8基因与蛋白质的分子结构和生物学特性研究进展进行综述,可为该基因作为遗传标记奠定基础并以期为相关研究如癌症调控、肥胖治疗及基础研究等提供参考。     

锌指蛋白结构及功能研究进展

锌指蛋白是一类具有手指状结构域的转录因子,对基因调控起重要的作用。根据其保守结构域的不同,可将锌指蛋白主要分为C2H2型、C4型和C6型。锌指通过与靶分子DNA、RNA、DNA-RNA的序列特异性结合,以及与自身或其他锌指蛋白的结合,在转录和翻译水平上调控基因的表达。我们简要综述了近年来锌指蛋白结构、分类及其与核酸及蛋白质相互作用等方面的研究进展。