猪GATA-3基因的电子克隆、表达及其分子进化分析

基于猪的表达标签数据库电子克隆了猪的GATA-3基因,并通过RT-PCR验证了猪的GATA-3基因的核苷酸序列。测序结果显示猪的GATA-3基因的核苷酸长度由1,760bp个碱基组成,包括1,335bp的开放阅读框,编码产物为由444个氨基酸残基组成的多肽。通过半定量RT-PCR检测了GATA-3 mRNA在大白猪的各个组织的表达情况。GATA转录因子家族通常有2个Ⅳ型锌指蛋白结构,根据Ⅳ型锌指蛋白结构序列,使用Mega3．1软件构建了分子进化关系树。系统发育分析表明所有的脊椎动物的GATA转录因子都起源于共同的祖先,拓扑结构也表明进化过程中有多种事件发生,包括基因复制和Ⅳ型锌指蛋白结构域重组,根据所得数据有利于进一步了解GATA家族基因趋同和趋异的进化途径。     

转录因子GATA-2在脊椎动物发育过程中的作用

GATA-2是对外胚层和中胚层发育至关重要的转录因子,它属于具有保守锌指结构的GATA转录因子家族.GATA家族包括6个成员:分别命名为GATA-1～GATA-6.最新研究表明,GATA-2不仅存在于胚胎器官,还对成体造血细胞系、神经系统、垂体和泌尿生殖系统中细胞的功能和维持都必不可少.本文旨在通过对GATA-2的功能研究进展进行综述,探讨GATA-2在生殖系统中的作用机制,以期更广泛地了解GATA-2基因在生物发育过程中的作用及对相关基因的调控机制,从而为攻克人类相关疾病提供理论依据.     

人β-簇珠蛋白基因LCR调控元件中HS3与反式调控因子相互作用的研究

人β-簇珠蛋白基因LCR调控元件位于ε-珠蛋白基因5’上游20Kb内,由四个DNase-Ⅰ超敏感点(HS1-HS4)组成。已有转基因实验表明,HS3可能与发育早期的胚胎型ε-珠蛋白基因表达调控相关。基因调控是通过调控元件与调控因子的相互作用而完成的。为了揭示HS3的调控作用,我们选用了发育不同时期的小鼠胚胎造血组织作为材料,用凝胶电泳阻抑法,分析了调控因子与HS3的结合。我们的实验结果表明,怀孕13天和18天的小鼠胚胎造血组织的核蛋白因子与HS3的结合模式完全不同;同时我们用Southwestern Blot的方法进一步证明了这种差异性的存在。现已知HS3中有GA-TA和CACCC两类转录因子结合的motif,采用竞争实验分析,发现CACCC motif对结合区带没有竞争作用,而GATA有竞争作用;另外还存在没有被竞争的条带,我们推测它们可能是一类新的、发育时期专一性的核蛋白因子。Western Blot的实验结果表明,在基因调控过程中起到重要作用的红系转录因子GATA家族中的GATA-1和GATA-2的表达也具有时期专一性:即怀孕13天的小鼠造血组织中表达GATA-2,不表达GATA-1;而怀孕18天的小鼠造血组织中则表达GATA-1,不表达GA-TA-2。因此,我们推测,HS3很可能参与时期专一性的基因表达调控,其中时期专一性的蛋白因子可能起到了重要作用。     

VentX促进人类造血干细胞向红系分化

GATA-2作为GATA家族成员,其通过与靶基因的GATA结合位点结合,在造血系统发育中起关键性的调节作用。VentX是非洲爪蟾蜍xvent基因同源的哺乳动物基因,最近研究发现,其参与了中胚层的分化定型及造血干细胞的维持,并且在细胞衰老、增殖、分化及炎症反应等的调节中发挥功能。为探索VentX基因与GATA-2的关系及其对造血干细胞红系分化的调节功能,首先在K562细胞株中进行了VentX启动子分析,发现GATA-2可以通过结合到VentX启动子区两个GATA结合位点来顺式调控Vent X;继而在人骨髓(造血)干细胞中的实验显示,过表达GATA-2或过表达VentX,均可抑制CD34~+细胞的增殖,促进CD34~+细胞向红系分化。以上实验结果为临床红细胞来源提供了有价值的研究线索。     

GATA结合蛋白4在心脏发育及心肌重塑中的作用

转录因子GATA结合蛋白4(GATA-binding protein 4, GATA-4)在心脏发育和心肌重塑过程中发挥重要的调控作用.GATA-4基因缺失可致胚胎死亡,而不同位点的错义突变将引起不同类型的先天性心脏发育畸形.GATA-4蛋白表达水平降低可导致心脏功能进行性下降.压力超负荷、缺氧、交感神经激活等各种心肌肥厚刺激因素均可显著影响GATA-4的DNA结合活性,进而通过调控心房利钠肽(ANP)、脑利钠肽(BNP)、B细胞淋巴瘤因子2(Bcl-2)、心肌锚定重复序列蛋白(CARP)等多种心肌重塑相关转录因子的表达参与心肌重塑过程.深入探讨GATA-4的转录调控机制,有望为心血管疾病的防治提供新的线索.本文扼要综述GATA-4在心脏发育及心肌重塑中的研究现状.     

HCMV IE86蛋白与转录激活因子的相互作用

将人巨细胞病毒IE86 cDNA克隆入pGEX-2T表达载体, 在大肠杆菌中表达出GST-IE86融合蛋白. SDS-PAGE和Western blot分析表明, GST-IE86融合蛋白存在于细胞裂解上清中, 为可溶性蛋白, 分子量为92 ku. 通过亲和层析柱纯化, 分别获得纯化的GST和GST-IE86融合蛋白. 采用特异性亲和层析共分离技术研究HCMV IE86 蛋白与转录调控蛋白及转录因子相互作用, 表明IE86能与直接结合启动子DNA的转录激活因子SP1, AP1, AP2及转录因子TFⅡB相互作用而形成异源蛋白复合物. 该转录激活因子及转录因子与IE86蛋白同时被吸留在亲和层析柱中, 但IE86蛋白不能与NF-κB相互作用. 提示IE86蛋白与转录激活因子及转录因子相互作用的活性与IE86蛋白的糖基化无关;IE86蛋白激活多种基因转录是由于IE86蛋白具有两个蛋白质结合位点, 它们与激活转录的调控蛋白和转录因子结合, 这种相互作用加速了转录起始复合物的装配.     

GATA转录因子和血液系统疾病

GATA转录因子是造血系统重要的调控因子。近年的研究发现,它不仅参与正常的造血调控,它的突变或异常表达还参与了血液系统疾病的发生和发展。现对GATA-1和GATA-2、GATA-3的突变和/或异常表达以及与之相关的血液系统疾病进行综述。     

非洲爪蟾GATA-1转录因子与爪蟾发育

GATA－1是GATA结合蛋白（GATA－binding protein）家族的成员之一,正向调节红细胞特异性基因的表达,是红系终末分化所必需的因子。与其他物种不同的是,非洲爪蟾GATA－1转录因子具有两业型,两者结构极为相似,但存在功能上的差异,非洲爪蟾GATA－1转录因子在爪蟾发育过程中起着重要的调节作用。     

羟基脲诱导前后HEL细胞内GATA转录因子与人β—类珠蛋白基因调控元件的结合模式分析

HEL细胞是一株人红白血病细胞株,其中成年型β-珠蛋白基因不能表达。我们以往的试验证明,羟基脲诱导以后,能使HEL细胞内成年型β-珠蛋白基因表达。本文以此为模型,探索了β-珠蛋白基因在HEL细胞内诱导表达的分子机制。结果表明,羟基脲诱导之后,与人β-珠蛋白基因5’远侧端DNaseⅠ超敏感点2核心DNA序列以及近侧端启动子DNA序列相结合的GATA-1蛋白因子量明显增多,而GATA-2蛋白因子量明显减少。结果显示,GATA蛋白家族各成员在HEL细胞分化及珠蛋白基因表达的过程中扮演着不同的角色。推测GATA-1可能有促进β-珠蛋白基因的表达,使HEL细胞趋向终末分化的作用,GATA-2则可能与胚胎型珠蛋白基因表达有关,并有抑制红细胞向终末分化的功能。     

酵母双杂交系统筛选GATA-1相互作用蛋白质及功能验证

目的 利用酵母双杂交技术从人脑cDNA文库中筛选与人GATA-1相互作用的蛋白质.方法 从人K562细胞中扩增出全长GATA1基因,设计引物将其3段截断体亚克隆入酵母表达载体pDBLeu中,转化至AH109感受态酵母中,利用酵母双杂交技术筛选人脑cDNA文库中与其相互作用的蛋白质,阳性克隆通过回转及免疫共沉淀试验进行验证,利用3xGATA荧光素酶报告基因对相互作用蛋白质进行功能验证.结果 成功构建出酵母诱饵蛋白表达质粒pDBLeu-GATA1（1）,pDBLeu-GATA1（2）,pDBLeu-GATA1（3）,筛到34个阳性克隆,用生物信息学分析及回转验证得到5个与GATA-1相互作用的候选蛋白,通过免疫共沉淀试验进一步验证,获得3个蛋白质能与GATA-1相互作用,分别是ECSIT,EFEMP1和GPS2.荧光素酶试验表明这3个蛋白质均能对GATA1的转录活性产生影响,证实它们之间的相互作用具有影响GATA1转录的功能.结论 应用酵母双杂交技术及免疫共沉淀试验,从人脑cDNA文库中成功获得3个与GATA-1相互作用并对其转录活性具有调节作用的蛋白质,为研究GATA1蛋白质的功能提供了新的线索.     

基于CRISPR/Cas9技术的GATA-1基因敲除K562细胞系的构建

GATA-1(GATA binding protein-1)在造血分化过程是最重要的转录调控因子,在红细胞和巨核细胞中特异性高表达,并通过调节相关基因的转录在红系和巨核系造血细胞的分化发育过程中发挥重要作用。该研究采用CRISPR/Cas9技术将K562细胞中的GATA-1基因敲除,建立了GATA-1基因敲除K562细胞株。首先,设计了4个CRISPR的靶向位点,利用p GL3-U6-sg RNA-PGKpuromycin质粒构建了4个导向RNA(single guide RNA,sg RNA)载体。利用电穿孔的方法将sg RNA载体与Cas9载体p ST1374-NLS-fl ag-linker-Cas9共转K562细胞。转染48 h,经定点PCR和T7EN1内切酶酶切鉴定后,采用细胞有限稀释法嘌呤霉素筛选,定点测序和Western blot检测结果显示,成功构建了GATA-1基因敲除K562细胞株,命名为K562-KO GATA-1。使用联苯胺染色和流式细胞术的方法检测血型糖蛋白A(glycophorin A,CD235a)发现,与正常K562细胞相比,K562-KO GATA-1细胞株经Hemin诱导红系分化明显受到抑制。综上,该研究建立了敲除GATA-1的K562细胞系,可用于后续的造血分化相关研究。     

按蚊防御素基因家族转录模式和启动子的生物信息学分析

运用生物信息学方法分析冈比亚按（Anopheles gambiae）中防御素基因家族的表达模式和启动子保守区。在ENSEMBL数据库中搜索防御素基因家族序列,然后将基因编号输入angaGEDUCI数据库中进行分析。结果在冈比亚按蚊中存在有4个防御素基因的异构体分子,其中DEF1基因表达模式与其它3个基因存在明显差异。4个防御素基因启动子序列都存在AP-1、GATA-1、GCN4、GR、HNF-3B、TFIID6个转录因子的识别结合位点,表明这6个转录因子是冈比亚按蚊防御素基因家族表达调控所必需的。值得注意的是,DEF1基因启动子序列中存在与性别决定翦关的SOXproteins转录因子的结合位点,暗示DEF1基因的转录调控可能与性别分化有关;而在DEF2基因启动子序列中存在有热激因子（HSTF）的识别结合位点,表明热刺激会调控DEF2基因的表达。     

基于生物信息学方法分析人CREB结合蛋白的结构与功能

为了预测分析人CREB结合蛋白(CREB-binding protein,CBP)的结构和功能。本研究利用生物信息学相关数据库及软件对人CBP蛋白的理化性质、保守性、亚细胞定位、信号肽、跨膜结构域、二级结构、三级结构、相互作用蛋白及功能进行预测。结果表明,人CBP蛋白是一种定位于核内的不稳定亲水性蛋白质,无跨膜区和信号肽。其二级结构以无规卷曲和α-螺旋为主,并且该蛋白质HAT结构域在各物种间高度保守,推测与其酶活性密切相关的氨基酸残基为Tyr1433、Leu1434、Asp1435、Arg1664。此外,人CBP蛋白能够与TP53、CREB1、NCAO3等多种转录因子或转录辅激活因子发生相互作用,主要参与转录调控、细胞分化、组织发育、信号转导及细胞凋亡等生物学过程。本研究为进一步研究CBP在恶性肿瘤发生发展中的作用机制提供了理论依据。     

GATA-1/2对感染HCMV人单核细胞中病毒LUNA基因转录的影响

该文通过建立人巨细胞病毒(human cytomegalovirus,HCMV)感染人单核白血病细胞(THP-1)的潜伏和激活细胞模型,研究转录因子GATA-1/2与HCMV LUNA(latency unique nuclear antigen)基因转录的关系。采用免疫印迹(Western blot)技术检测HCMV潜伏和激活感染组GATA-1/2蛋白质水平;染色质免疫共沉淀(chromatin immnuoprecipitation,Ch IP)技术检测GATA-1/2与LUNA基因5′上游序列结合情况;采用sh RNA干扰技术敲低THP-1细胞中GATA-1/2的表达后,检测潜伏和激活感染组HCMV LUNA基因m RNA水平。结果表明,HCMV潜伏感染组LUNA基因m RNA及GATA-1/2蛋白质水平均高于激活感染组,差异有显著统计学意义(P0.01);HCMV潜伏感染组转录因子GATA-1/2与LUNA基因5′启动子区域结合率低于激活感染组,差异有显著统计学意义(P0.01);sh RNA干扰技术敲低THP-1细胞GATA-1/2后,HCMV LUNA基因m RNA水平出现下调。研究结果表明,转录因子GATA-1/2在HCMV潜伏和激活感染THP-1细胞时与LUNA基因5′上游启动子区域存在结合,并与LUNA基因的表达有关。     

U937细胞中GATA1调控c-myb基因表达

c-myb是血细胞生成过程中的一个重要转录因子,与造血干细胞的增殖、分化、凋亡有关.在白血病、结肠癌、乳腺癌和黑色素瘤等恶性肿瘤中,c-myb异常表达,但是在白血病细胞中c-myb调控的机制尚不清楚.本研究探究了U937细胞中GATA1与c-myb的调控关系,可能对白血病研究和治疗提供帮助.用12-氧-十四烷酰佛波醇-13-乙酸酯(TPA)诱导U937细胞分化,并检测分化前后GATA1与c-myb蛋白的变化.Western blot结果显示U937细胞经TPA诱导分化后c-myb与GATA1蛋白均明显下降.利用慢病毒包装GATAl shRNA质粒和GATA1过表达质粒并感染到U937细胞中实现转录因子GATA1的敲降及过表达后,检测c-myb的mRNA和蛋白的表达水平.结果 显示:敲降GATA1后,c-myb的mRNA和蛋白质水平明显下降;过表达GATA1后,c-myb的mRNA和蛋白质水平明显上调.本研究揭示了U937细胞中GATA1对c-myb的正向调控关系,为白血病研究和治疗方案提供了新的思路.     

辅调节因子在核受体基因表达调控中的作用

核受体 ( nuclear receptor)在增强或抑制基因转录时 ,需借助于诸多辅调节因子的协同作用 ,使调节更为精细、有效及特异 .辅调节因子 ( coregulator)可区分为辅激活因子 ( coactivator)和辅抑制因子 ( corepressor)两大类 ,均具有多种功能各异的蛋白质因子 ,分别汇聚于核受体上构成不同复合体 .它们的主要作用机理是 :( 1 )促使核小体中的组蛋白乙酰基化 ,导致与 DNA的结合松散 ;或脱乙酰基 ,而使组蛋白与 DNA的结合回复紧密状态 ,从而创造一个有利于转录或封闭转录的局部环境 ;( 2 )作用于通用转录因子及 RNA聚合酶 ,以激活转录或抑制转录 .     

p300/CBP及其相关因子PCAF与转录调控

p300/CBP及相关因子PCAF具有乙酰转移酶活性,能通过乙酰化组蛋白和非组蛋白的方式参与基因的转录调控.同时,它们能在转录因子和基本转录复合物之间起到桥梁作用,而且也能为整合多种转录因子提供支架,是一种典型的转录辅激活子. p300/CBP与细胞周期调控、细胞凋亡以及癌症的发生等过程之间有着直接的联系。本文概括了p300/CBP与PCAF的基本特性,并简要介绍它们与其他蛋白之间的相互作用,特别是E1A的最新研究进展。     

转录因子GATA6在心血管疾病中的作用及其调控机制

GATA转录因子家族由6个成员组成(GATA1～GATA6),在参与调节多种细胞的生长和分化、细胞的存活以及机体功能的维持等方面具有着重要作用。转录因子GATA6属于GATA家族的一员,目前的研究已经证实GATA6在人类心脏分化发育过程中起着至关重要的作用。其基因突变不仅能引起多种先天性心脏疾病,还能干扰心脏传导系统而促发心律失常,同时也是扩张性、肥厚性心肌病发病的遗传因素。此外,转录因子GATA6与临床中最为常见的冠心病也有一定的关联性,由于体内存在多基因联合作用,使得两者之间的关系变得更为复杂。本文主要综述了转录因子GATA6在先天性心脏病、心脏传导系统、心肌病、心血管病相关危险因素以及其他类心血管疾病等方面的研究进展,以期为未来的个体化基因治疗提供遗传学基础,并能促进基础研究向临床医学转化的发展。     

真核细胞的辅转录激活因子

真核细胞的辅转录激活因子关键词辅转录激活因子真核细胞的增殖与分化主要由细胞外分子激发,这些分子或是自由存在,或是以其它细胞的表面蛋白形式存在,它们都与被激活的细胞的表面受体相互作用。配体─受体相互作用启动了细胞内信号级联,引起精选的基因快速地转录诱导...     

MSCs心肌样细胞分化过程中GCN5募集促分化相关蛋白的筛选

筛选并分析间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)诱导分化为心肌样细胞过程中GCN5招募促分化相关蛋白集合体的组成。免疫荧光细胞化学、实时荧光定量PCR鉴定MSCs经5-氮杂胞苷(5-azacytidine,5-azaC)诱导分化为心肌样细胞;免疫共沉淀技术分离、串联质谱鉴定GCN5募集蛋白集合体组成,并从心肌细胞分化角度筛选、验证分化相关蛋白因子。MSCs经5-azaC诱导分化的心肌样细胞表达心肌特异性基因GATA4、MEF2C和心肌细胞结构、功能蛋白cTnt、MHC和Cx43;筛选、验证出心肌细胞分化相关GCN5招募蛋白归类为:(1)DNA结合蛋白Sp1/KLF;(2)转录辅激活子PGC-1α和Rb1;(3)转录延伸复合体组成成分以及信号通路蛋白Akt。通过筛选获得MSCs经诱导向心肌样细胞分化过程中心肌分化相关蛋白因子,为进一步研究干细胞分化信号传导途径、特异性生物靶点干预以及提高干细胞分化效率打下了基础。