泛素–蛋白酶体通路介导细胞内c-Myc调控的研究进展

c-Myc是由原癌基因c-myc编码的、具有bHLH/LZ结构域的转录调节因子,它不仅可以直接或通过其他蛋白质间接调控转录激活,而且能够抑制某些基因的表达。近年来的研究表明,c-Myc通过泛素–蛋白酶体通路维持其在体内的相对稳定,参与调控了细胞增殖、凋亡、细胞周期和细胞代谢等多种生物学功能,其功能异常与多种疾病的发生、发展密切相关。该文综述了泛素–蛋白酶体通路介导细胞内c-Myc蛋白质调控的最新研究进展。     

转录辅调节因子在剪接过程中的作用

细胞通过基因表达调控来应对外界刺激,其中对基因转录起始和pre-mRNA剪接的调控是基因表达调控的重要环节。越来越多的实验显示基因转录和pre-mRNA剪接这两个过程在时空上密切相关。基因转录能调节剪接模式的选择性,反之剪接过程也影响基因转录。近年来研究发现转录辅调节因子在联系转录和剪接过程中扮演着重要角色。转录辅调节因子对基因表达的调控不仅在于影响转录产物的量,还可以调控pre-mRNA的选择性剪接并产生不同的剪接体,从而翻译出具有不同生物学功能的蛋白质。本文主要阐述了基因转录与剪接之间的关系以及它们之间相互作用的机制,有利于更深入理解基因表达调控的过程。     

拟南芥转录因子CBF的冷调控机制研究进展

拟南芥中CBF(C-repeat binding factor)转录因子在抗寒性方面起重要作用,低温可诱导CBF转录因子的表达。CBF转录因子能够特异结合启动子中含有CRT/DRE(C-repeat/dehydration responsive element)的顺式元件,激活COR等基因的表达,从而增强植株抗寒能力,对调控逆境诱导基因的表达具有非常重要的作用。对CBF转录因子的结构特点、功能、表达调控以及与CBF相关的其它低温调节途径进行了综述,为提高植物综合抗逆性的研究提供参考。     

真核生物rRNA基因的转录调节

核糖体RNA(rRNA）基因的转录直接决定着细胞核糖体的生物发生,而后者与细胞的生长、增殖等行为相适应.研究发现,rRNA基因转录以RNA聚合酶Ⅰ（Pol Ⅰ）为核心,有多种因子参与,并受到多种调控因子的严密调节控制;各调控因子不仅均有自己特异的作用位点,而且又彼此关联、相辅相成.本文在简要介绍真核生物rRNA基因转录基本过程与涉及的主要因子的基础上,重点阐述了rRNA基因转录的主要调节方式,包括ERK、mTOR和JNK等信号转导通路对转录因子磷酸化的影响;转录因子的乙酰化;细胞周期相关因子和其它因子的多种作用方式等. 概括起来看,真核生物rRNA基因转录调节的核心机制是调节转录因子间及转录因子与DNA间的相互作用或影响染色质结构,从而实现对rRNA基因转录的调控,以满足特定生理/病理状况下细胞对rRNA量的要求.     

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。     

动物细胞的基因转录调控:来自生化研究的启示

在真核细胞中,转录调控可以发生在多个层面,包括结构和功能迥异的RNA聚合酶、对应的广谱起始因子、基因特异性调控因子(DNA结合蛋白)以及各种共调节因子(coregulatory factors)。这些共调节因子可以通过染色质修饰,如组蛋白乙酰化和甲基化,或更直接地促进转录起始复合物的形成。通过一系列体外转录活性实验的研究,转录相关的酶、蛋白因子的性质和功能以及作用机制正逐步被揭示出来。该文将具体阐述近几十年科学家们在转录共调节因子方面取得的进展。     

鼻咽癌细胞中ezrin基因增强子区的定位分析

本研究采用嵌套缺失和荧光素酶检测技术对鼻咽癌CNE2细胞ezrin基因增强子区进行定位分析。实验结果显示,CNE2细胞中,ezrin基因-1541/-706具有转录激活和转录增强作用,存在转录正调控区和负调控区。对5个潜在转录调控区的进一步研究发现,ezrin基因-1297/-1186对ezrin启动子和SV40启动子具有显著的转录增强作用;其它4个区域对启动子不表现转录调控作用,或表现弱的转录增强作用。结果表明,ezrin基因-1297/-1186是具有增强子作用的关键转录调控区,它有可能与其它潜在转录调控区以共同或协同的方式调控ezrin基因转录。     

叉头框(Fox)转录因子家族的结构与功能

叉头框(forkheadbox,Fox)蛋白家族是一类DNA结合区具有翼状螺旋结构的转录因子,目前已有17个亚族。Fox蛋白不仅能作为典型的转录因子通过招募共激活因子等调节基因转录,有些还能直接同凝聚染色质结合参与其重构,协同其他转录因子参与转录调节。PI3K-Akt/PKB、TGFβ-Smad和MAPKinase等多条信号通路都可以影响Fox蛋白的磷酸化水平,从而调节其活性。Fox蛋白在胚胎发育、细胞周期调控、糖类和脂类代谢、生物老化和免疫调节等多种生物学过程中发挥作用。     

植物WRKY转录因子结构特点及其生物学功能

WRKY转录因子是近年来在植物中发现的N-端含有WRKYGQK高度保守氨基酸序列的新型转录调控因子, 它能够与(T)(T)TGAC(C/T)序列(W-box)发生特异性作用, 调节启动子中含W-box元件的调节基因和/或功能基因的表达, 从而参与植物的各种防卫反应, 调节植物的生长发育等。文章主要论述了植物WRKY转录因子的基本结构及其生物学功能。     

c-Myc部分通过调控Nbs1减弱阿霉素降低U2OS细胞集落形成的能力

c-Myc是一种泛在性的转录因子,它调控着许多涉及细胞增殖、分化、凋亡等生命活动的基因．实验结果表明在骨肉瘤细胞U2OS中过表达c-Myc和Nbs1都能减弱阿霉素降低集落形成的能力．进一步的实验证实c-Myc的这种作用与Nbs1有关,Nbs1是c-Myc的靶基因．染色质免疫沉淀实验显示,c-Myc招募组蛋白乙酰化酶p300复合物到Nbs1启动子区,引起了组蛋白H4的乙酰化,定位在Nbs1启动子区的相邻的两个E-box对c-Myc的结合是必要的．上述结果说明c-Myc减弱阿霉素的作用部分是通过调控Nbs1来实现的．这也提示了c-Myc在阿霉素诱导的DNA损伤修复中起作用．     

c-Myc is a critical target for c/EBPalpha in granulopoiesis

CCAAT/enhancer binding protein alpha (C/EBPalpha) is an integral factor in the granulocytic developmental pathway, as myeloblasts from C/EBPalpha-null mice exhibit an early block in differentiation. Since mice deficient for known C/EBPalpha target genes do not exhibit the same block in granulocyte maturation, we sought to identify additional C/EBPalpha target genes essential for myeloid cell development. To identify such genes, we used both representational difference analysis and oligonucleotide array analysis with RNA derived from a C/EBPalpha-inducible myeloid cell line. From each of these independent screens, we identified c-Myc as a C/EBPalpha negatively regulated gene. We mapped an E2F binding site in the c-Myc promoter as the cis-acting element critical for C/EBPalpha negative regulation. The identification of c-Myc as a C/EBPalpha target gene is intriguing, as it has been previously shown that down-regulation of c-Myc can induce myeloid differentiation. Here we show that stable expression of c-Myc from an exogenous promoter not responsive to C/EBPalpha-mediated down-regulation forces myeloblasts to remain in an undifferentiated state. Therefore, C/EBPalpha negative regulation of c-Myc is critical for allowing early myeloid precursors to enter a differentiation pathway. This is the first report to demonstrate that C/EBPalpha directly affects the level of c-Myc expression and, thus, the decision of myeloid blasts to enter into the granulocytic differentiation pathway.