丙酮酸激酶前mRNA可变剪接的调控在肿瘤代谢中的作用和意义

丙酮酸激酶是糖酵解的关键酶之一,丙酮酸激酶m基因前mRNA(pre-mRNA)通过可变剪接产生M1和M2型两种丙酮酸激酶异构体,2种异构体的选择性表达决定肿瘤细胞的代谢表型,改变肿瘤细胞的增殖和生长。因此,调控丙酮酸激酶可变剪接,对于控制肿瘤细胞的生长代谢十分重要。研究发现,核不均一核糖核蛋白(hnRNP)A1/A2及多聚嘧啶结合蛋白(PTB,又称hnRNPⅠ)具有调控丙酮酸激酶前mRNA可变剪接的作用,并且致癌转录因子c-Myc与hnRNP A1/A2及PTB在肿瘤细胞中的过表达密切相关。我们结合相关研究进展,简要综述丙酮酸激酶可变剪接调控机制。     

Twist1调控FoxM1 在上皮性卵巢癌中的表达

目的:探讨Twist1调控转录因子Fox M1在上皮性卵巢癌中的表达。方法:采用免疫组织化学SP法检测Fox M1、Twist1在上皮性卵巢癌组织中表达情况,斯皮尔曼秩相关分析其在上皮性卵巢癌组织中的表达相关性;双荧光素酶报告系统检测Twist1对Fox M1的调控作用;Real-time quantitative RT-PCR和蛋白免疫印迹技术验证Twist1对Fox M1的调控作用。结果:Twist1、Fox M1在上皮性卵巢癌组织中的阳性表达率分别是71.4%(40/56)、78.6%(44/56),明显高于正常卵巢组织,差异有统计学意义(P<0.05);且其在上皮性卵巢癌中的表达显著相关(r=0.896,P<0.01);Twist1可以结合并激活Fox M1启动子(P<0.05);上调Twist1表达可以激活Fox M1在卵巢癌细胞中的表达(P<0.05),而干扰Twist1后可以下调Fox M1的表达(P<0.05)。结论:Twist1参与调控增殖相关转录因子Fox M1在卵巢癌中的表达,可能是一个潜在的治疗靶点。     

番茄MADS-box基因Lemads1的可变剪接与表达模式分析

可变剪接(alternative splicing) 是真核基因转录的普遍现象和重要调控方式,在生物体的各种生理过程中发挥着重要的作用。植物转录因子MADS box基因在植物生长发育中发挥重要作用。番茄(Solanum lycopersicum L.) SEPALLATA (SEP) 亚族基因Lemads1是1个在番茄果实成熟过程中具有关键作用的MADS box家族成员,但至今尚未见其转录剪接模式的详细报道。本研究发现,Lemads1基因在转录时存在可变剪接现象,并检测到4种Lemads1可变剪接转录本,其扩增长度依次为：699 bp、741 bp、1 404 bp和1 539 bp。剪接方式有外显子选择性切除和内含子保留两种。这4种转录本编码长度为232 aa、246 aa和266 aa的3种蛋白质。氨基酸序列比对和系统进化分析结果表明,这3种蛋白序列的差异主要集中在C区,但并不影响它们的系统进化地位。在进化上,它们仍属于SEP亚家族LOFSEP亚支中的FBP9/23分支,与它们亲缘关系最近的番茄SEP类蛋白是SLMBP21。Lemads1反义RNA转基因植株表型观察结果表明,该基因可能参与番茄果实成熟和萼片发育过程;而组织特异性表达分析表明,该基因的4种转录本具有相似但并不完全相同的表达模式,它们都在萼片和果实中高表达,但在这2个组织发育过程中的表达变化却有明显差异。暗示这些可变剪接转录本在萼片和果实发育过程中扮演了不同的角色。本研究提供了番茄Lemads1基因存在可变剪切的重要信息,对该基因功能的深度发掘具有指导意义。     

Cyclin B1、P34cdc2在非小细胞肺癌中的表达及意义

目的为了研究非小细胞肺癌组织中Cyclin B1及P34cdc2的表达,探讨Cyclin B1及P34cdc2的表达与非小细胞肺癌临床病理特征的关系.方法随机收集非小细胞肺癌(含癌旁细支气管和/或小支气管增生组织和正常肺组织)标本100例.采用免疫组织化学SP法.结果显示在癌组织与癌旁细支气管和/或小支气管上皮增生组织及正常肺组织中Cyclin B1及P34cdc2表达差异有显著性(P＜0.01).在癌组织中有过表达;在癌旁细支气管和/或小支气管上皮增生组织中的表达较正常肺组织中的表达增强.100例非小细胞肺癌组织中Cyclin B1及P34cdc2表达呈正相关(P＜0.01),相关系数为0.966.癌旁细支气管和/或小支气管上皮增生组织中,Cyclin B1及P34cdc2的表达也呈正相关(P＜0.01),相关系数为0.638.组织类型、分化程度和淋巴结转移与Cyclin B1及P34cdc2的表达均无统计学意义(P＞0.05).不同临床分期的非小细胞肺癌,其Cyclin B1及P34 cdc2的表达差异有显著性(P＜0.05).结论 Cyclin B1及P34cdc2在非小细胞肺癌中有过表达现象,二者在M期前形成过多的促成熟因子(maturation promoting factor, MPF)从而加速非小细胞肺癌细胞跨越G2/M期关卡进入分裂期.过表达的Cyclin B1及P34cdc2可作为反映非小细胞肺癌细胞分裂增殖能力和临床分期的指标之一.     

氯化锂抑制A549细胞增殖及其对Polo-like激酶1转录活性的影响

利用糖原合成酶激酶3的抑制剂氯化锂作用于A549细胞,观察细胞形态与增殖的改变及其对Polo－like激酶1转录活性的影响.采用细胞计数检测细胞增殖,流式细胞术分析细胞周期变化;Western印迹检测磷酸化GSK3以及细胞周期相关蛋白p53、cyclin B1和Plk1的表达变化;RT-PCR检测Plk1 mRNA的表达;荧光素酶报告基因分析氯化锂对Plk1启动子活性的影响.结果显示,5 mmol/L氯化锂作用48 h后,A549细胞即发生明显的形态学改变,细胞增殖减慢并发生G2/M期阻滞;Plk1 mRNA和蛋白表达均升高,p53蛋白表达增强,而cyclin B1的蛋白表达无明显变化.氯化锂作用24 h后,可见pGL2-Plk1转染组中荧光素酶活性增高（与对照质粒相比,P<0.05）,48 h后更明显.以上结果表明, 氯化锂减慢A549细胞增殖,导致G2/M期阻滞,并能增强Plk1的启动子活性,促进Plk1的表达.     

糖原合酶激酶-3β调节9G8介导的tau外显子10的可变剪接

Tau外显子10的可变剪接产生含3个微管结合片段或4个微管结合片段的tau蛋白变异体(3R-tau和4R-tau).正常成年人脑中,3R-tau和4R-tau的表达水平相近,这种比例对于维持正常脑功能非常重要.9G8是剪接因子SR蛋白家族中的成员之一,参与多种基因转录产物的剪接调控,它的功能和活性受磷酸化高度调节.糖原合酶激酶(GSK)-3β是体内重要的蛋白激酶,已有研究显示它参与调节tau外显子10的可变剪接.利用微型tau基因研究了9G8在不同细胞系中对tau外显子10可变剪接的作用以及GSK-3β对9G8介导的tau外显子10可变剪接的影响.结果显示,过表达9G8抑制tau外显子10的表达,GSK-3β在体外可催化9G8的磷酸化,GSK-3β可以被9G8从大鼠脑匀浆中沉降(pull-down),提示它们之间可能存在相互作用,在培养的细胞中,GSK-3β与9G8之间存在共定位,过表达GSK-3β抑制9G8对外显子10可变剪接的作用,有利于4R-tau的产生.这些结果显示GSK-3β影响9G8介导的tau外显子10的剪接.     

SRp38基因在小鼠视网膜细胞中的表达以及对GluR-B小基因可变剪接的调控

SR蛋白在前体mRNA可变剪接调控中发挥重要作用.SRp38作为一种新近发现的具有神经及生殖组织特异性的SR蛋白,能够调控一些在神经组织中起重要作用的基因(如GluR-B,Trk-C,NCAML1等)的前体mRNA可变剪接,同时还可以在有丝分裂M期及热休克时抑制前体mRNA剪接的发生.利用Western blot以及免疫组织化学方法研究了SRp38蛋白在小鼠视网膜中的表达以及分布情况,结果显示,SRp38蛋白在视网膜中的表达具有区域特异性,在外网层、内核层、内网层以及节细胞层中均有表达,而在外核层无表达.对分离培养的小鼠视网膜细胞进行免疫双标记分析的结果表明,SRp38蛋白在视杆-双极细胞的胞体、轴突、树突中表达.通过瞬时共转染以及RT_PCR分析,发现在R28细胞中,SRp38过表达可以促进GluR-B小基囚Flip亚型的剪接.结果提示SRp38蛋白可能通过调控小鼠视网膜内前体mRNA可变剪接、进而在小鼠视网膜功能中发挥重要作用.     

TBP-like Protein(TLP)通过G_2/M期阻滞抑制HeLa细胞的增殖

TBP-like protein(TLP)是真核细胞中一种常见的转录因子,在调节生长发育方面起着重要的作用。该实验构建重组质粒pEGFP-N1-TLP,研究TLP对人宫颈癌细胞HeLa增殖的影响。利用流式细胞仪检测质粒的转染效率,通过激光共聚焦显微镜观察外源TLP蛋白的亚细胞定位。经过MTT检测、RNAi-TLP诱导的基因沉默及Hoechst33258染色研究TLP对HeLa细胞的增殖抑制作用。流式细胞术、Western blot和RT-PCR实验结果表明,TLP将HeLa细胞周期阻滞于G2/M期,并抑制周期相关基因CDK1和CyclinB1的转录和翻译。研究表明,外源TLP在HeLa细胞的细胞核中表达,通过降低细胞周期相关基因CDK1和CDK1的表达水平,将HeLa细胞的细胞周期阻滞于G2/M期,从而抑制细胞的增殖。     

SRp38基因研究进展

SR蛋白在前体mRNA可变剪接调控中发挥重要作用。可变剪接调节因子SRp38作为一种新近发现的具有神经及生殖组织特异性的SR蛋白,有典型的SR蛋白结构特征并能够调控GluR-B、TRK-C以及NCAML1等基因的可变剪接,但与其他SR蛋白不一致的是,SRp38可以在一定条件下(有丝分裂M期,热休克)抑制前体mRNA剪接,从而防止错误剪接的出现。SRp38的RRM结构域可以识别特殊的RNA序列并跟U1snRNP结合,而其RS结构域则参与调控前体mRNA剪接。SRp38的磷酸化状态可以影响其调控功能的发挥,在有丝分裂M期及热休克时,该蛋白质均呈去磷酸化状态。SRp38在爪蟾胚胎神经发育过程中发挥作用并且可以同TLS(translocation liposarcoma)蛋白相互作用,提示其可能通过调节前体mRNA可变剪接在神经系统的发育分化以及在肿瘤的发生中扮演角色。