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.     

氧化应激与cfos和cjun转录和AP－1激活

激活剂蛋白-1(activator protein-1,AP-1)是近年来受到关注的与氧化应激基因表达调控有关的转录因子.文章就氧化应激与cfos和cjun基因表达,AP-1的激活,AP-1对氧化应激反应的调控,AP-1与亲电子反应元件等有关内容作了简要的综述．     

c-Jun/激活蛋白-1活性调节研究进展

转录因子激活蛋白-1(AP-1)对细胞增殖、细胞存活与细胞凋亡等重要生理过程具有调控作用,其核心组成成分是c-Jun.c-Jun活性从转录调控、翻译后调控（主要是磷酸化调节）和相互作用蛋白质调节等三个水平受到正负向调控.其分子内8个位点可被JNK1、GSK3、CKII、Abl等激酶磷酸化.通过N端的转录激活结构域和C端的碱性亮氨酸拉链区,c-Jun可与bZIP类转录因子、辅助激活因子和其他一些蛋白质直接相互作用而被调控.另外一些分子可通过CBP、JAB1等重要辅助激活因子的介导间接调控AP-1的活性,共同构成AP-1活性调节的复杂网络.     

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。     

转化生长因子-β对基质金属蛋白酶及其组织抑制因子调控的研究进展

基质金属蛋白酶 (MMPs) 及其组织抑制因子 (TIMPs) 参与调控胞外基质 (ECM) 的降解与重建,二者的协同作用以及表达的动态平衡保证组织的生理/病理形态结构建成,并完成生长、分化、维持、降解的往复周期. 转化生长因子-β(TGF-β)通过对MMPs和TIMPs家族成员因细胞类型而异的基因表达调控作用,表现出调节ECM重建的生物学效应. TGF-β可通过激活Smad通路、促分裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 通路,以及刺激激活蛋白-1(AP-1)复合体的形成,完成对MMPs和TIMPs基因表达的调控功能.     

miR398在植物逆境胁迫应答中的作用

MicroRNA (miRNA)是一类新型的调控基因表达的小分子RNA, 它作为基因表达的负调控因子, 在转录后水平调节靶基因的表达。miRNA参与调控植物的生长发育, 并在多种非生物与生物胁迫响应中发挥重要作用。miR398是第一个被报道的受氧化胁迫负调控的miRNA。它通过负调控其靶基因Cu/Zn过氧化物歧化酶(Cu/Zn-superoxide dismutase, CSD)的表达, 在多种逆境胁迫响应中扮演重要角色, 如调节铜代谢平衡, 应答重金属、蔗糖、臭氧等非生物胁迫, 以及参与应答生物胁迫等。文章综述了miR398在多种逆境胁迫响应中重要的调节作用及miR398自身的转录调控。     

AP-1在AngⅡ正反馈调节其前体基因表达中的作用

血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)可诱导其前体基因在血管平滑肌细胞(vascularsmoothmusclecells,VSMC)中进行表达,其作用机制与促进转录激活蛋白-1(activatingprotein-1,AP-1)的基因调控区中存在的AP-1位点结合有关.为进一步明确AngⅡ调节AP-1结合活性的分子机制,用放线菌酮(cycloheximide,CHX)作为c-Jun磷酸化抑制剂,经DNA-蛋白质相互作用和蛋白质印迹实验,探讨AngⅡ对AP-1结合活性的影响并探讨其分子机制.结果表明,受AngⅡ刺激的VSMC,其核蛋白中AP-1的组成亚基之一c-Jun水平明显升高.免疫细胞化学染色显示,在被AngⅡ处理的细胞中,c-Jun主要定位于细胞核,胞浆中几乎检测不出该转录激活蛋白的存在.用丝氨酸磷酸化抗体检测证实,AngⅡ可诱导c-Jun磷酸化.电泳迁移率改变分析(electrophoreticmobilityshiftassay,EMSA)显示,c-Jun的磷酸化水平与AP-1结合血管紧张素原基因顺式元件的活性,和对该基因的转录激活作用呈正相关关系,CHX通过阻断c-Jun磷酸化抑制AngⅡ诱导的AP-1结合活性,但是不影响c-Jun的表达水平.上述结果提示,AP-1的磷酸化活化是AngⅡ正反馈调节其前体基因表达的重要机制之一,首次发现CHX是c-Jun磷酸化的抑制剂.     

肿瘤转移抑制基因BRMS1的表达分析及机制研究进展

乳腺癌转移抑制基因1(BRMS1)是一个有活性的肿瘤转移抑制基因,参与抑制乳腺癌、黑素瘤、鼻咽癌、非小细胞肺癌、卵巢癌等恶性肿瘤的转移。BRMS1编码蛋白主要通过转录调控转移相关靶基因,参与调节细胞凋亡、细胞通讯、肿瘤血管新生等多种细胞事件。从BRMS1基因的分子结构、表达调控、生物学功能以及转移抑制机理等方面对BRMS1的研究进展做简要回顾。     

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.     

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.     

n-3PUFA调节脂代谢机制的研究进展

日粮中的n-3PUFA具有多种作用,除了调节质膜组成和影响细胞信号之外,同时还涉及多 种与脂代谢有关酶与蛋白的基因表达,如:PPARα、SREBPs、LXR等,通过它们来影响靶基因(如: ACO-A、FAS等)的表达,从而起到调控脂肪沉积的作用。     

一种宏观基因调控分子SATB1

自身多聚化的SATB1(special AT-rich sequences binding protein 1)围绕异染色质形成笼状结构分布在细胞核中,SATB1不仅结合染色质DNA的核基质结合区(matrix attachment regions,MARs),也结合核基质,能够使DNA锚定在核基质并形成袢环状结构(loop)。SATB1的磷酸化、乙酰化和小泛素化样修饰可调节其DNA结合能力和细胞核内亚结构的定位;SATB1与多种蛋白质相互作用,能够募集染色质重塑复合物和组蛋白修饰酶,实现对其靶基因表达的时空特异性调控。SATB1在调节细胞分化、细胞凋亡、肿瘤生长与转移和X染色体失活等方面起到重要作用,并有可能成为肿瘤转移的治疗靶点。     

ISL1调控细胞生物学行为的分子机制研究进展

胰岛素增强子结合蛋白-1(insulin gene enhancer binding protein-1,ISL1)是一种含两个LIM结构域和一个HD(homeodomain)结构域的转录因子,已被证明能调节多种信号通路和生物进程。在正常组织细胞中,ISL1通过与多个转录因子相互作用来精确调控靶基因表达从而促进细胞的分化、增殖等生物学过程。在肿瘤细胞中,ISL1通过影响细胞增殖和转移以及其他细胞过程最终在癌症的发生和发展中发挥作用。该文回顾ISL1参与的调控网络如何影响细胞增殖和肿瘤发生,细胞分化,细胞迁移、侵袭和转移,细胞凋亡。在不同的细胞中,ISL1的表达受不同的蛋白信号调控,并与不同的分子协同作用对细胞生物进程产生相应的影响,通过探究与ISL1功能相关的蛋白和信号通路,揭示正常组织发育和疾病的发生发展规律,为进一步机制研究提供理论基础,也可为新药开发、临床诊断提供理论依据。     

MicroRNA与肿瘤相关的信号转导通路

信号转导通路在细胞代谢、生长、增殖、应激、发育和凋亡等生命活动中具有极为重要的作用。干扰这些通路将可能影响细胞的正常发育, 甚至导致肿瘤。MicroRNA(miRNA)是近年来在真核生物中发现的、在转录后水平负调节基因表达的一类长度约22个核苷酸的非编码小RNA, 其靶基因数目众多, 生物学功能广泛。在多种肿瘤中发现了miRNA的异常表达, 提示后者与肿瘤发生有关, 可能机制为调控癌基因或肿瘤抑制基因的表达。此外亦发现miRNA的靶基因有许多作用于肿瘤相关的信号转导通路。miRNA在肿瘤发生过程中的重要调控功能预示其将成为人类癌症诊断和治疗方面的新星。     

转录因子OCT-4对靶基因AP-2γ表达调控的研究

OCT-4和AP-2γ是近年来睾丸生殖细胞瘤诊断过程中研究的热点基因.作为一个在胚胎发育中起着重要作用的转录因子,OCT-4基因在发育的不同时期、不同分化过程中发挥着多种生物学功能,其作用是通过对靶基因的调控来实现的.本研究运用多种软件分析,发现AP-2γ启动子区域的序列部分有OCT-4的结合位点.利用CHIP-PCR方法鉴定AP-2γ是OCT-4调控的靶基因.应用Luciferase assay、免疫荧光实验、小鼠隐睾模型等实验进行验证,OCT-4基因抑制AP-2γ转录活性和影响其蛋白质水平的表达.这一新发现,有利于从分子水平上研究睾丸生殖细胞瘤的发生机制.     

浅谈染色质高级结构与基因转录的远程调控

精确的基因表达调控是细胞分化、个体发育和细胞维持正常生命活动的必要条件,转录调控是真核细胞基因表达调控最关键的环节,其神秘和精深吸引着无数科学家为之奋斗不已。染色质构象捕获及其衍生技术的建立和2003年启动的"DNA元件百科全书"计划,将人们对基因转录调控的认识从二维层面推向三维空间。基因组中分布着众多调控元件,它们与所调控的靶基因间可相距几万甚至几十万个核苷酸,可以与靶基因位于相同或不同的染色体上。依据染色质环模型,调控元件可通过染色质环高级结构,与靶基因在空间上充分接近并相互作用,发挥其调控功能。同一个调控元件可以调控不同的靶基因,而相同的基因亦可能受不同调控元件的调节,由此细胞在染色质高级结构层面形成了一个复杂的调节基因转录活性的三维网络。该文分别从基因远程调控现象的发现、研究方法、相关机制及面临的挑战等方面作一简要综述。     

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.     

细胞内低氧感受器:缺氧诱导因子-1脯氨酰羟化酶研究进展

哺乳动物细胞对低氧的适应性调节是通过改变一系列基因表达来实现的。调控这些基因表达最重要的转录因子是缺氧诱导因子-1（HIF-1）,而能够直接感受氧分压、作为氧感受器的一种双加氧酶——脯氨酰羟化酶（PHD）则是调节HIF-1的关键分子。常氧状况下,HIF-1α的两个关键氨基酸残基Pro402和Pro564被PHD羟基化进而被蛋白酶水解,此时细胞内无HIF-1聚集,形成一种氧分压正常的信号状态。低氧状况下,PHD羟基化HIF-1α反应受阻,HIF-1聚集并入核诱导多种靶基因表达,启动低氧应答反应。本文就PHDs家族如何调控HIF-1α及PHD的调节剂研究进展进行综述。