果蝇组蛋白去乙酰化酶HDAC1和HDAC3选择性调控形态发生素靶基因转录

在真核细胞中,组蛋白的乙酰化状态对于基因转录的正常进行具有重要的调控作用。组蛋白的乙酰化修饰由组蛋白乙酰转移酶(histone acetyltransferases,HATs)执行,这种修饰是动态的、可逆的,负责去乙酰化修饰的酶是组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases,HDACs),推测HDACs可能通过影响组蛋白的乙酰化状态在基因的转录过程中发挥调控作用。该文以组蛋白去乙酰化酶HDAC1和HDAC3为对象,研究了它们在果蝇翅膀发育过程中对Wg(Wingless)、Hh(Hedgehog)以及Dpp(Decapentaplegic)信号通路下游靶基因转录的调控作用。结果发现,HDAC1功能缺失可导致Dpp下游靶基因Omb(optomotor-blind)和Hh下游靶基因Ptc(patched)的表达上调。Real-time quantitative PCR(RT-q PCR)结果显示,在HDAC1基因敲除的果蝇中,Ptc、Ci(cubitus interruptus)以及Omb的转录水平增加。HDAC3缺失导致Sal(spalt)的表达上调。RT-q PCR结果证实了HDAC3基因敲除果蝇的Sal转录增加,同时发现Vg(vestigial)的转录下降。而过表达HDAC1或HDAC3对下游靶基因的表达则没有影响。综上所述,该研究表明,HDAC1和HDAC3可以选择性地调控形态发生素下游靶基因的转录。     

转录因子CREB及其相关miRNAs的独立和联合效应在肿瘤发生发展中的作用

c AMP反应元件结合蛋白(c AMP responsive element binding protein,CREB)作为细胞内重要的转录因子,调控靶基因的表达进而影响肿瘤的发生发展。文献表明,mi RNA作为原癌基因或抑癌基因参与调控肿瘤的机制之一,与CREB密切相关。该文结合目前的研究成果,对CREB及其相关mi RNAs独立和联合效应在肿瘤发生发展中的作用及其分子机制进行综述。     

miR-126 调控前列腺癌机制研究

miR-126通过靶向作用于表皮生长因子域7(EGFL7)、同源框A9(HOXA9)、胰岛素受体底物-1(IlLS-1)、p85-B基因等,在转录后水平调控靶基因表达,在肿瘤形成中起重要作用。前列腺癌细胞中高表达miR-126,能明显下调VEGF-A、EGLF7、HOXA9、VCAM-l等与肿瘤生长、转移密切相关的蛋白分子。miR-126作为抑癌因子,在多种肿瘤中均下调。其抑癌作用及机制在肺癌、白血病、乳腺癌、宫颈癌等中均已得到证实。本课题拟对miR-126调控前列腺癌机制做一综述。     

人胚肺二倍体成纤维细胞衰老过程中Wnt信号抑制因子DKK4的表达

Dickkopf家族蛋白DKK4是经典Wnt信号通路的抑制因子.为研究其在人胚肺二倍体成纤维细胞(2BS)复制性衰老过程中的作用机制及生理学意义,使用Wnt/β-联蛋白通路的激活剂氯化锂(LiCl)和抑制剂DKK1作用于2BS,同时利用免疫荧光技术分析衰老过程中细胞因子的定位.结果显示,在2BS复制性衰老的过程中,DKK4表达水平下降,而这种下降是β-联蛋白/TCF介导完成的.而在衰老过程或较高的过氧化物水平下,细胞核内转录因子FoxO4增多.由此得出结论:在衰老过程中,β-联蛋白/TCF下游靶基因DKK4表达下调,降低了对经典Wnt通路的抑制,使胞内β-联蛋白处于较高水平.较高水平的β-联蛋白在高过氧化物的微环境中,与FOXO家族转录因子相互作用,激活其下游靶基因,促进了衰老的发生发展.     

人程序性细胞死亡因子10(PDCD10)：不仅与细胞凋亡相关

人程序性细胞死亡因子10(programmed cell death 10,PDCD10)最初被称为TFAR15(TF-1 cell apoptosis related gene 15),是在1999年运用cDNA-RDA技术首先克隆得到的一个新基因,早期研究提示与凋亡抑制功能相关.近期国外多项研究证明,PDCD10基因的缺失和突变与颅内海绵状血管瘤(cerebral cavernous malformations,CCM)的发生密切相关,CCM的第三个致病基因CCM3即为PDCD10.此外,其他研究表明,PDCD10受到严格的表达调控,在多种肿瘤组织中表达明显上调,提示可能在肿瘤的信号转导通路中起重要作用.最近通过对PDCD10相互作用蛋白的分析和研究,首次证实了PDCD10可以和Ste20激酶家族成员MST4相互作用,增强其激酶活性,并进而通过对ERK-MAPK通路的调控,促进细胞增殖和转化.以上研究证明了PDCD10的多种生物学效应,并提示其在血管生成和肿瘤中发挥重要作用.     

靶向转录因子AP-2的Decoy核酸对肿瘤细胞增殖的抑制作用

ecoy核酸是与靶转录因子具有高亲和性的双链寡聚核酸 ,通过竞争性抑制转录因子与调控区域的结合 ,调控转录来改变下游基因的异常表达 ,从而抑制肿瘤恶性增殖 .用MTT比色法 ,体外筛选结合转录因子AP 2的decoy核酸药物 ,结果K2 0 6对多种肿瘤细胞生长有显著的抑制作用 ,在异植人肿瘤细胞NCI H4 6 0的裸鼠模型中 ,静脉注射高中低三剂量组的decoy核酸K2 0 6 ,抑瘤率分别达 71 8%、6 4 4 %及 5 7 3% (V V) .通过凝胶阻抑试验 ,验证了K2 0 6与转录因子产生特异性结合 .实验结果为decoy核酸转录调控药物的研究提供了依据     

MicroRNAs与肿瘤

microRNA(miRNA)是一类对基因具有调控功能的内源性非编码小分子RNA,通过与靶mRNA完全或不完全互补配对,引起mRNA降解或翻译抑制,从而对基因转录后水平进行调控.目前认为miRNA在多种生物学过程中起着至关重要的作用,包括细胞增殖、分化、凋亡等.研究显示miRNA的表达异常能导致疾病甚至肿瘤的发生,有类似于抑癌基因或癌基因的功能.本文就miRNA在肿瘤发生和诊断方面的研究进展作一综述.     

小檗胺衍生物（EBB）体外抑制肺癌细胞增殖机制的初探

本文研究并发现了新型半天然钙调素(CaM)拮抗剂--O-4-乙氧基丁基小檗胺(O-4-ethoxy-butyl-berbamine,EBB),具有选择性抑制肺巨细胞癌(PG)的增殖和降低细胞内CaM水平的能力,对人胚肺细胞(HEL)的增殖和细胞内CaM的水平影响较小.同时观察到EBB引起肿瘤细胞内CaM水平降低的原因,是对CaM基因的转录产物(mRNA)和翻译产物(CaM)两方面作用的结果.此外,EBB还能部分降低PG细胞内原癌基因和突变的抑癌基因转录产物mRNA的水平.EBB抑制肿瘤细胞增殖的机制,除了对CaM基因的表达水平和CaM活性调控外,可能还直接或间接地影响了相关的原癌基因和突变的抑癌基因的表达.     

敲除eIF4B基因对小鼠胚胎肝脏细胞凋亡的影响北大核心CSCD

真核翻译起始因子4B(eukaryotic translation initiation factor 4B,eIF4B)在mRNA翻译起始、细胞存活和增殖过程中发挥着关键作用,然而其在生物体内的生物学功能仍存在许多疑问。本研究利用eIF4B基因敲除小鼠模型,结合苏木精和伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色、流式细胞术、Western blotting和免疫组化等一系列实验技术手段,探究了eIF4B在胚胎发育过程中的功能及作用机理。结果显示,eIF4B敲除小鼠胚胎的肝脏呈现严重病理损伤,主要表现为胚肝细胞的凋亡和坏死,而小鼠胚胎的肺脏、脑、胃和胰腺则发育正常。进一步研究发现,在eIF4B敲除小鼠的胚胎肝脏中活化型caspase 3(cleaved-caspase 3)的表达水平显著升高。此外,eIF4B敲除小鼠的胚胎成纤维细胞和胚胎肝脏中mTOR通路下游信号分子p70S6K的表达和磷酸化水平以及4EBP1的磷酸化水平显著升高。综上所述,eIF4B敲除导致cleaved-caspase 3表达增加和mTOR信号通路过度活化,促进胚肝细胞的凋亡,致使小鼠胚肝发育异常,最终引发小鼠胚胎死亡。本研究揭示了eIF4B在胚胎发育过程中的重要作用,为深入了解eIF4B在生物体内的生物学功能提供了新的科学依据。     

细胞凋亡中p53转录依赖与非依赖性调控

p53介导由胞内压力诱导的细胞凋亡等多种细胞应答.传统上认为, p53主要在细胞核内作为转录因子调控多种促凋亡靶基因的表达, 从而发挥其促凋亡功能.而最新的研究表明, p53也能直接在细胞质中发挥其促凋亡作用, 并且该过程不依赖于其核内的转录活性.此外, 在特定的刺激下, p53的转录依赖性(细胞核内)与转录非依赖性(细胞质内)促凋亡作用存在着偶联和协同机制, 从而有效的决定细胞在生存与死亡间进行选择.现对近年来关于细胞凋亡中p53转录依赖性和转录非依赖性调控及它们之间的偶联机制的研究进行综述.     

转录因子Oct-4调控下游靶基因及其与胚胎发育全能/多能性的关系

作为一个和胚胎发育全能／多能性相关的转录因子,Oct-4通过多种多样的调控机制激活或抑制不同靶基因的转录,从而在细胞的全能／多能性及未分化状态的调控维持中发挥重要的作用。已知受Oct-4调控的靶基因中,不仅有一些重要的转录因子如Rex-I,而且有一些参与重要细胞活动的基因如Fgf-4,因此对Oct-4调控下游靶基因的研究将有助于对其在分化发育中所起作用的进一步了解,同时对全能／多能性这一发育学基本问题及其调控网络有一个新的认识。     

抑癌基因Pdcd4的表达调控及产物泛素化研究进展

程序性细胞死亡因子4(programmed cell death4,Pdcd4)基因是近年新发现的一种抑癌基因,它的表达产物通过抑制相关基因的转录和翻译抑制肿瘤生成.Pdcd4在多种人肿瘤组织细胞中表达缺失或低表达.有研究发现,5'CpG岛的甲基化可能是脑胶质瘤中Pdcd4基因沉默的主要原因之一.另外,在多种肿瘤细胞中发现microRNA-21的表达水平与Pdcd4蛋白的表达呈负相关性,microRNA-21在转录后水平调控Pdcd4,其作用位点位于Pdcd4mRNA的3′-UTR区.肿瘤细胞中Pdcd4的表达水平与细胞对抗肿瘤药物的敏感性有关,上调Pdcd4表达会增加细胞对某些抗肿瘤药物的敏感性,反之,下调Pdcd4表达则会引起某些药物细胞毒活性的减弱.有些药物本身也可以影响细胞中Pdcd4的表达水平.Pdcd4可以抑制p53的乙酰基化.Pdcd4蛋白能被蛋白激酶Akt/PKB磷酸化,引起Pdcd4的核易位,并减弱Pdcd4对转录激活因子AP-1的抑制作用.Pdcd4可以被蛋白激酶S6K1磷酸化并在泛素连接酶SCFβTRCP介导下经泛素化途径降解.     

肿瘤坏死因子受体超家族成员4(TNFRSF4)敲除和人源化小鼠模型的建立

目的建立肿瘤坏死因子受体超家族成员4(TNFRSF4)基因人源化小鼠模型,同时建立TNFRSF4基因敲除小鼠模型,为针对TNFRSF4靶点的肿瘤治疗性抗体研发和筛选提供有效的小鼠模型,并为研究TNFRSF4在免疫过程中的作用机制提供小鼠模型。方法利用CRISPR/Cas9技术,建立TNFRSF4基因人源化和敲除小鼠模型,利用PCR、RT-PCR、免疫组织化学、流式细胞术等方法鉴定及比较分析人源化小鼠、敲除小鼠和野生型小鼠的差异。结果获得表达人源TNFRSF4基因小鼠和TNFRSF4基因敲除小鼠。在TNFRSF4人源化小鼠中稳定表达人源TNFRSF4,未检测到小鼠TNFRSF4表达。在TNFRSF4敲除小鼠中未检测到TNFRSF4表达。TNFRSF4人源化及敲除小鼠出生后6个月内均正常存活,组织病理学表型及免疫系统未见明显异常。结论利用CRISPR/Cas9技术构建TNFRSF4人源化小鼠及敲除小鼠,可用于筛选及评估与TNFRSF4基因相关的治疗性抗体及药物或研究TNFRSF4在免疫过程中作用机制。     

shRNA干扰eIF4A1基因对胶质瘤细胞体内外生物学特征的影响

胶质瘤是颅内常见的肿瘤,其中恶性脑胶质瘤成弥漫性生长,尽管给予手术、放疗或化疗等综合治疗,仍极易复发,迫切需要探索新的治疗方法.但是胶质瘤的治疗靶点匮乏,因此探索有效的靶点对其治疗具有重要的意义.本研究中首先利用中国脑胶质瘤基因组图谱计划数据库(Chinese glioma genome altas, CGGA)分析了真核生物翻译起始因子中eIF4A1与脑胶质瘤的关系.生物信息学分析显示, eIF4A与胶质瘤病理分级相关并且在胶质瘤细胞中高表达. eIF4A1的抑制剂Silvestrol明显抑制胶质瘤细胞的增殖能力.利用慢病毒感染胶质瘤细胞建立shRNA干扰eIF4A1基因的胶质瘤细胞株,进行了一系列体内外生物学特征的实验,研究结果发现, shRNA干扰eIF4A1基因后能够有效抑制胶质瘤细胞的增殖、克隆形成、细胞侵袭和迁移.因此,本实验研究证实eIF4A1是胶质瘤治疗的有效靶点,为胶质瘤的临床治疗提供可靠的理论基础.     

eIF4A在帽依赖和IRES介导的翻译起始中的作用

生物体内翻译起始机制分为两类：帽依赖性翻译起始和内部核糖体进入位点(internal ribosome entry sites, IRES)介导的翻译起始。真核生物的翻译起始为经典的帽依赖性翻译起始模型,而大多数正链RNA病毒选择依赖于IRES的翻译机制。真核翻译起始因子4A (eukaryotic initiation factor 4A, eIF4A)是DEAD-box RNA解旋酶家族的成员,具有依赖于RNA的ATP酶活性和RNA解旋酶活性,而e IF4A具体的解旋机制至今仍不清晰。同时,eIF4A与其他翻译因子有着复杂而紧密的联系,在帽依赖性与IRES介导的翻译起始过程中扮演着至关重要的角色。本文主要对eIF4A的功能、结构以及eIF4A在帽依赖性与IRES介导的翻译起始过程中的机制作一综述。     

miRNA-125家族与肿瘤关系的研究进展

miRNA-125家族是由在进化上高度保守的miRNA-125a-3p、miRNA-125a-5p、miRNA125b-1、miRNA-125b-2组成,其表达紊乱与肿瘤的发生与发展密切相关。miRNA-125家族的下游靶点包括转录因子如STAT3、细胞因子(如IL-6,TGF-β)、相关蛋白(如抑癌蛋白p53、促凋亡蛋白Bak1、RNA结合蛋白Hu R)等。miR-125家族参与调控这些靶点进而影响肿瘤的发生发展。现主要总结了miRNA-125家族及其靶基因在抑制与促进肿瘤发生、发展方面的双重作用,并从增殖、凋亡、侵袭与转移和免疫反应等4个方面详细阐述了其作用机制。     

生长素响应因子与植物的生长发育

生长素响应因子(Auxin response factor, ARF)作为一类调控生长素响应基因表达的转录因子, 是生长素研究的重要内容。它可与生长素响应基因启动子区域内的生长素响应元件结合, 促进或抑制基因的表达。文章介绍了植物体内ARF家族的分子生物学近年来的研究进展, 同时也讨论了ARF转录因子的结构、ARF基因的表达调控、ARF在植物生长发育及信号转导中的作用以及ARF对靶基因的调控机制等内容。植物ARF成员都有一定的同源性, 大多含有4个结构域, 在多种组织和器官中都有表达, 其表达受到转录及转录后调控, 并且在介导生长素与其它激素之间相互作用方面扮演重要角色。     

转录因子HBP1调控H2O2诱导的骨肉瘤细胞生长阻滞过程

为探讨氧化应激对人骨肉瘤细胞增殖的影响及其作用机理,首先用H2O2处理U2OS细 胞,采用Western印迹和real-time PCR检测HMG盒转录因子1 (HBP1)及其下游靶基因 DNMT1和p16表达水平的变化. 用荧光素酶报告基因实验检测在H2O2诱导下, HBP1对于DNMT1 和p16启动子的影响. 用细胞增殖试验（BrdU掺入,细胞生长曲线）检测 H2O2对细胞增殖的影响以及HBP1的作用. 用衰老相关β半乳糖苷酶(SA-β-Gal)染色 检测在H2O2诱导的细胞衰老中HBP1所起的作用. Western 印迹, real-time PCR及荧光素酶报告基因实验结果显示,细胞经H2O2处理后,明显增高HBP1表达水平,转录抑制DNMT1的表达, 促进p16蛋白的表达. 细胞增殖实验结果显示, H2O2显著抑制了细胞的增殖,HBP1 knockdown可部分逆转这种抑制作用. SA-β-Gal染色实验说明, H2O2可诱导HBP1表达正常的U2OS细胞衰老,而HBP1 knockdown使这种促衰老作用减弱. 研究结果说明, H2O2可抑制人骨肉瘤细胞增殖,诱导细胞衰老. 其作用机制是通过上调转录因子HBP1的表达,转录抑制或促进其下游靶基因DNMT1或p16的表达来抑制细胞增殖,促进细胞衰老.     

锌指蛋白在结直肠癌中的作用

锌指蛋白(zinc finger protein,ZNF/ZFP)是一类具有手指状结构域的转录因子，广泛存在于动、植物及微生物体内。ZNF在多种肿瘤组织中表达，通过调控下游靶基因的表达参与肿瘤的发生发展过程。ZNF表达异常与结直肠癌临床病理特征和预后密切相关。本文从结直肠癌的增殖、迁移和侵袭、凋亡、癌细胞干性等4种恶性行为角度，阐述了近年来锌指蛋白家族成员(ZEB1/2、Gli1/3、PLAGL1/2、KLF4、Snail1、ZBTB7A、ZBTB7C、ZBTB16)在结直肠癌中的作用机制，旨在为临床靶向治疗结直肠癌提供参考依据。     

EZH2:调节癌症发展的多重表观遗传因子

果蝇zeste基因增强子的人类同源物2(enhancer of zeste homolog 2,EZH2)是表观遗传调控因子多梳抑制复合体2(polycomb repressive complex 2,PRC2)的催化亚基,可催化组蛋白H3第27位的赖氨酸三甲基化并沉默靶基因转录,调控癌症进展及干细胞干性维持等多种生命活动。多项研究证明,EZH2不仅具有经典的PRC2依赖的转录抑制作用,还可通过非PRC2依赖的方式激活靶基因转录,亦或通过其激活性或失活性的突变调节下游靶基因的活性。目前,已在多种癌细胞中检测到了EZH2的过表达或突变,并且其变化与癌症的恶性程度密切相关。因此,靶向EZH2及其介导的信号通路的研究将成为一个全新的癌症基因治疗的方向。