Tra2β1蛋白在神经特异性的基因剪接中的功能

体外(in vitro)生化研究已证明哺乳动物Tra2蛋白是前体mRNA剪接的重要调控因子,但是,对该蛋白在in vivo条件下的剪接功能,尤其是在神经特异性基因剪接中的功能及其细胞特异性,目前所知甚少。本文采用in vivo分析模型,在COS-l和PFSK两种不同类型的细胞中,研究了两个神经特异性基因(GluR-B,SMN2)剪接的细胞特异性,同时分析了Tra2β1在这两个基因剪接中的功能及其细胞特异性。结果表明,在研究的两种细胞中,GluR-B和SMN2“小基因”的剪接均具有明显的细胞特异性;而Tra2β1蛋白的过量表达在这两种不同的细胞中对“小基因”的剪接有显著的相同倾向的调节作用,提示Tra2β1蛋白对该两个基因剪接的调节作用可能没有细胞特异性。     

用于前体mRNA剪接机制研究的小基因模型的建立和研究应用

建立可用于选择性前体mRNA剪接分析的小基因模型. 以人或小鼠基因组DNA为模板, 通过PCR扩增获得GluR-B, FGF-2R和Zis小基因片段, 并将其克隆至真核表达载体中, 构建了小基因的质粒. 在此基础上, 将上述3个小基因模型和剪接因子Tra2β1或Zis2表达质粒共转染HeLa细胞, 并用RT-PCR进行了被剪接的小基因产物的半定量检测. 结果表明, 这些小基因可用于细胞水平的基因剪接分析, 利用该技术平台, 发现了Zis2亚型可以促进Zis小基因选择性剪接.     

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.     

Tra2β蛋白的生物学特点及功能研究进展

Tra2β蛋白是与选择性剪接调控有关的核RNA结合蛋白。Tra2β蛋白在不同脊椎动物种属间具有高度保守性,由两端富含精氨酸和丝氨酸的结构域以及中间的RNA结合结构域组成。Tra2β蛋白是小鼠胚胎和中枢神经系统发育中必需的分子,它的表达与人类癌症发生和神经退行性疾病也存在相关性。本文就Tra2β蛋白在哺乳动物中调控选择性剪接的特点及其在神经系统中的功能研究进展作一综述,为更好地了解Tra2β蛋白的功能积累基础理论资料。     

前体mRNA剪接蛋白Tra2β1的抗体制备及鉴定

Tra2 β1是Tra2 β前体mRNA剪接调节蛋白家族中的一个组织分布最广、表达量最多的成员 ,它在选择性前体mRNA剪接中有调节功能 ,而在基础性剪接中不是必需的 .为便于对该蛋白功能的进一步研究 ,需要制备能特异地检测Tra2 β1蛋白的抗体 .选择包含Tra2 β1的N端 12个氨基酸的特异编码序列的Tra2 β2全长编码序列 (共 117个核苷酸 ) ,将其克隆至pGEX 3X表达载体形成GST融合基因 ,并以诱导表达和纯化的该融合蛋白为抗原免疫新西兰兔 ,获得了相应的抗体 .Western印迹和免疫细胞化学分析结果显示 ,获得的抗体能特异地检测Tra2 β1蛋白     

前体mRNA剪接及剪接调节因子SR蛋白和Tra2蛋白

在高等真核生物中,前体mRNA的剪接及其调节是一个复杂的、由多因子参与的过程,它对基因的正常功能的发挥起着重要的作用,任何一种剪接调节因子的异常变化均有可能导致疾病的发生。因此,研究参与前体mRNA剪接调控的相关因子的功能及作用机制,对前体mRNA剪接机制的阐明,无疑是相当必要的。本文着重介绍了两类重要的mRNA剪接调节蛋白——SR蛋白和Tra2蛋白的研究近况,以期对前体mRNA剪接机制的研究的重要性和复杂性有更多的了解。     

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。     

番石榴实蝇性别决定基因 Bcotra 和 Bcotra-2 的克隆、序列特征及表达分析

【目的】对番石榴实蝇 Bactrocera correcta (Bezzi)性别决定基因 transformer 和 transformer 2 的cDNA和基因组DNA序列进行克隆和分析,明确这2个基因的结构特征及其在不同发育阶段和雌、雄成虫不同组织中的表达模式,为进一步的功能研究和番石榴实蝇遗传性别品系(genetic sexing strain, GSS)的建立奠定基础。【方法】利用PCR结合RACE技术克隆番石榴实蝇2个性别决定基因的cDNA全长和内含子序列,利用不同的生物信息学软件对序列进行结构预测、序列比对和进化树分析;利用半定量RT-PCR检测这2个基因在番石榴实蝇的不同发育阶段及雌、雄成虫不同组织(精巢、卵巢、中肠和脂肪体)中的表达分布。【结果】克隆得到番石榴实蝇 transformer 和 transformer 2 的cDNA全长序列,分别命名为 Bcotra 和 Bcotra-2 。 Bcotra 存在性别特异剪接,雌虫 Bcotra 的cDNA全长1 673 bp,其开放读码框(ORF)为1 242 bp,编码413个氨基酸(GenBank登录号为KP712876);雄虫Bcotra cDNA全长2 025 bp,比雌虫多2个外显子,但由于外显子上有多个终止密码子,因此,不能编码完整的有功能的Tra蛋白(GenBank登录号为KP712877)。 Bcotra-2 不存在性别特异剪接,cDNA全长1 458 bp,其开放读码框(ORF)为756 bp,编码251个氨基酸,具有RNA结合蛋白的典型特征(GenBank登录号为KM658207)。Bcotra-2有8个外显子,7个内含子。氨基酸序列比对和系统进化关系表明,两个基因的系统发育关系一致,Tra-2与目前已报道的双翅目Tra-2具有很高的同源性,而Tra的保守性较Tra-2要低。半定量RT-PCR结果显示, Bcotra 和 Bcotra-2 在番石榴实蝇的不同发育阶段及雌、雄成虫不同组织中都有表达。【结论】本研究明确了Bcotra 和 Bcotra-2 的基因组DNA和cDNA结构特征,Bcotra 和 Bcotra-2 在番石榴实蝇的不同发育阶段和成虫不同组织中均有表达,序列分析发现这两个性别决定基因均具有Tra/Tra-2结合位点、内含子剪接抑制序列位点,其中 Bcotra 具有RNA结合蛋白的结合位点,暗示了这2个基因可能通过翻译后相互作用调控雌、雄体性发育。Bcotra 存在性别特异剪接,雌虫特有的一段963 bp的内含子序列可以用于番石榴实蝇遗传定性品系的载体构建。     

脊髓性肌萎缩症SMN1基因2+0基因型携带者的家系研究

脊髓性肌萎缩症(spinal muscular atrophy, SMA)是一种儿童时期较为常见的神经肌肉病,属于常染色体隐性遗传。绝大多数SMA由运动神经元存活基因1 (survival motor neuron 1, SMN1)的纯合缺失突变所致。而SMN1的2+0基因型个体作为一种特殊的SMA携带者,给携带者筛查以及家系的遗传咨询带来了巨大的挑战。已有研究表明,g.27134T>G和g.27706_27707delAT多态位点变异对于Ashkenazi犹太人群中的2+0基因型个体具有提示作用。为进一步探究这两个多态位点是否在中国人群也具有特异性,本研究纳入了44例家系成员和204例已知SMN1基因拷贝数的对照样本。44例家系成员来自于9个无关的SMN1基因纯合缺失的SMA家系,先证者双亲之一疑似为2+0基因型携带者。利用多重连接探针扩增(multiplex ligation-dependent probe amplification,MLPA)和短串联重复(short tandem repeat, STR)连锁分析进行基因型的鉴定以及多态位点的筛查,最终通过对家系三代成员或多子女家系两代成员的分析确定了9个家系中的10例个体为2+0基因型携带者,多态位点筛查显示1例携带3拷贝SMN1基因的个体同时存在g.27134T>G和g.27706_27707delAT多态位点的变异。因此,本研究通过对2+0基因型携带者的鉴定,为家系遗传病的诊断提供了精准的遗传咨询。g.27134T>G和g.27706_27707delAT多态位点可能与中国人群2+0基因型个体的关联度较低,尚需寻找中国人群特异的多态位点以提高2+0基因型携带者的检出率。     

U2AF65蛋白表达水平影响基因UBQLN1的可变剪接

目的:研究U2AF65蛋白的表达水平对基因UBQLN1可变剪接的影响。方法:应用pSR-GFP/Neo载体构建2个U2AF65-siRNA干扰载体,转染293T细胞,通过Western印迹、QRT-PCR检测干扰效果,RT-PCR验证基因UBQLN1的可变剪接。结果:利用设计的U2AF65-siRNA能够干扰细胞中U2AF65的表达;RT-PCR结果显示U2AF65表达水平的下降促使UBQLN1第8外显子的跳跃增加。结论:U2AF65可以通过表达水平的变化参与调控基因UBQLN1的可变剪接。     

双剪接型2.2kb乙型肝炎病毒基因组剪接变异体编码蛋白可反式激活GAL4反应元件

为研究双剪接型2.2kb乙型肝炎病毒(HBV)基因组剪接变异体特异性新蛋白—yTPds的功能,以酵母双杂交系统的诱饵质粒pGBKT7克隆yTPds基因并转化酵母细胞AH109获得相应重组子,滤纸法及液相分析法测酵母转化子内β-半乳糖苷酶(-βgal)的活性,证实yTPds蛋白可反式激活酵母GAL4反应元件(GAL4 responsive ele-ment)。在此基础上,为进一步探讨该蛋白反式激活作用的功能区域,以pGBKT7分段克隆yTPds基因,分别编码yTPds蛋白N端47个氨基酸(yTPds-N47)、N端75个氨基酸(yTPds-N75)、中部28个氨基酸(yTPds-M28)、C端92个氨基酸(yTPds-C92)、C端64个氨基酸(yTPds-C64)以及去除中部28个氨基酸的融合蛋白(yTPds-Fusion)。各重组载体转化酵母细胞AH109获得相应转化子。滤纸法定性检测酵母转化子内-βgal活性,结果显示yTPds-N75、yTPds-M28、yTPds-C92蛋白可反式激活GAL4反应元件,液相分析法显示酵母转化子内-βgal活性强弱为yTPds-M28>yTPds-N75>yTPds-C92>yTPds,提示yTPds蛋白反式激活作用的功能区域是其中部28个氨基酸,该区域对应于HBV preS1蛋白反式激活功能域。此研究证实双剪接型2.2kb乙型肝炎病毒(HBV)基因组剪接变异体特异性新蛋白具有反式激活作用,提示其可能具有重要的致病意义。     

牦牛TGF-β2基因片段的克隆测序及系统进化分析

克隆测序了牦牛的TGF-β2基因,并进行了Blastn比较分析。结果表明,牦牛TGF-β2基因片段长为559bp,与普通牛、人、黑猩猩、小鼠的相应片段的同源性分别达98%、95%、94%、93%。在5′端调控区域没有类似TATA盒元件,推测TGF-β2基因在脾脏、肾脏组织细胞中表达量不是很高。由于TGF-β对细胞的生长、分化和免疫功能都有重要的调节作用,牦牛TGF-β2基因研究对高原畜牧业发展提供了科学资料。     

一个新的C-末端内质网定位信号RFSK

蛋白质的亚细胞定位与其生物学功能有密切的关系。以一个新的小鼠N5一谷氨酰胺甲基转移酶基因mHemk的两个转录剪接本mHemkl和mHemk2（GenBank编号分别为AY456393和AY583759）为材料,进一步分析了该蛋白的亚细胞定位。根据生物信息学预测,在这两个蛋白质C．末端可能分别存在内质网（Ea）定位信号RFSK和KSLK,且这两个蛋白质都可能主要定位于细胞质。分别构建了这两个蛋白质以及相应的删除了C-末端RFSK和KSLK的缺失突变体与加强型绿色荧光蛋白的融合蛋白的表达质粒,并转染到MCF-7细胞中。结果证明mHemkl蛋白中的RFSK基序是一个新的内质网定位信号,但没有足够的证据支持KSLK基序是mHemk2蛋白的内质网定位信号。这两个转录剪接本蛋白不同的亚细胞定位是否表明它们在不同的亚细胞器内有不同的功能仍值得深入研究。     

睾丸特异蛋白GGN1稳定表达细胞株的建立

GGN1是1种功能未知的睾丸特异表达蛋白,它是睾丸特异性基因Ggn的表达产物。Ggn基因的原初转录产物有多种剪接方式,并最终翻译产生3种蛋白,GGN1就是其中的1种。研究发现Ggn的表达与精子的生成过程紧密相关。GGN1还可以与多种蛋白相互作用,其中包括FANCL,GGNBP1,GGNBP2和OAZ3。为了能够在体外更方便的研究Ggn及其相关基因的功能,通过脂质体转染和G418加压法筛选获得了能稳定表达pEGFP-N2／GGN1的CHO—K1细胞株。     

BMP2基因在脂肪形成过程中的功能研究进展

骨形态发生蛋白2（BMP2）属于转化生长因子β（TGF-β）超家族成员,是一种分泌性蛋白,具有多重生物学功能。BMP2基因不仅可以诱导骨细胞的形成,还可以促进间充质干细胞向脂肪细胞分化,在脂肪的形成过程中发挥着重要作用。就该基因的结构、表达及其在诱导脂肪细胞形成方面的功能等进行综述。     

针对多效蛋白基因的小干扰RNA的设计及其稳定表达载体的构建

目的:设计多效蛋白基因特异性的小干扰RNA(siRNA),并构建一系列能在哺乳动物细胞内稳定表达这些siRNA的表达质粒,以便为在体外研究多效蛋白基因的功能打下基础。方法:设计并合成具有多效蛋白基因特异性的一组寡核苷酸片段,并克隆到pSilencer3.1-H1hygro载体;用脂质体LipofectAMINE2000转染和潮霉素筛选等方法建立能稳定表达相应siRNA的一组Pten-/-细胞克隆;利用Northern印迹检测这些细胞内多效蛋白基因的表达情况。结果:设计并构建了3个针对多效蛋白基因的siRNA表达质粒,并证明其中的1种质粒能在Pten-/-细胞内稳定表达相应的siRNA,并显著地抑制了该细胞多效蛋白基因的表达。结论:设计并构建出的针对多效蛋白基因的siRNA表达载体所表达的siRNA具有较强的RNA干涉功能,为多效蛋白基因的功能研究奠定了实验基础。     

一种新的糖尿病候选基因--NeuroD/BETA2基因

NeuroD/BETA2属于B类碱性螺旋－环－螺旋（bHLH)家族,其基因位于小鼠2号染色体上,人类2号染色体长臂3区2带（2q32),包括2个外显子和1个内含子。NeuroD/BETA2基因编码的产物为神经源性分化因子1,由356个氨基酸组成。NeuroD/BETA2在神经分化和发育过程中起着重要的作用,并参与胰腺的发育和β细胞的分化,其基因变异与糖尿病有一定的联系,成为一种新的糖尿病候选基因。     

两种存活蛋白变异剪接体在HeLa细胞中的表达定位及相互作用

存活蛋白(survivin)是重要的肿瘤相关抗原基因,在肿瘤的发生发展中 起着重要的作用. 除了标准的剪接形式外,它至少还编码2种变异剪接产物—存活蛋白-2B 和存活蛋白-ΔEx3,这2个变异剪接体所编码的蛋白具有不同的生物学功能.为研究这2个变 异剪接体在肿瘤细胞中的相互作用情况,本实验利用增强型青色荧光蛋白（enhanced cyan fluorescent protein, ECFP）和增强型黄色荧光蛋白（enhanced yellow fluorescent protein, EYFP）分别标记存活蛋白-2B 和存活蛋白-ΔEx3.首先通过激光共聚焦扫描显微镜观 察它们的细胞定位;同时利用荧光共振能量转移（fluorescence resonance energy transf er, FRET）技术研究两者在细胞内的相互作用情况.研究结果表明, 存活蛋白-2B主要分布 在细胞质中,而存活蛋白-ΔEx3则主要分布在细胞核内,少量分布在细胞质中;FRET分析结 果显示,两者仅在细胞质中存在着很弱的相互作用,表明两者很可能是通过某种间接的方式发 挥功能上的相互调节作用.本研究为进一步探讨存活蛋白变异剪接体的生物学功能及相互作用 机制奠定了基础.     

Bcl—2家族与结直肠癌

bcl-2基因家族包括抑制细胞凋亡的基因和促进细胞凋亡的基因,其表达的蛋白在细胞凋亡：的调节中发挥重要作用。Bcl-2家族蛋白对肿瘤细胞凋亡的调节作用是当前肿瘤研究的热点之一。有关Bcl—2家族蛋白在结直肠癌方面的研究已不少。本文结合近年来国外的研究进展,对Bcl-2家族蛋白的主要结构、功能及其与结直肠癌的发生、发展、治疗、复发及预后的关系作一综述。     

Reticulons家族蛋白研究进展

Reticulons（RTNs）蛋白是一类广泛存在于真菌、植物及动物等真核生物的膜蛋白,主要定位于内质网,尤其是管状内质网,原核生物中至今尚未发现其同系物。哺乳动物基因组中有RTN1、RTN2、RTN3及RTN4共四类相互独立的基因,因启动子及选择性剪接方式不同每个基因可产生不同转录本。RTNs家族成员氨基端序列高度可变且大小显著不同,羧基端的约200个氨基酸残基则高度保守,被称为内质网蛋白同源结构域（reticulon-homology domain,RHD）。RTNs高度可变的氨基端赋予其各成员物种特异性及细胞特异性的功能,羧基端的RHD则是其执行基本细胞功能的基础。越来越多的研究结果表明,RTNs可参与蛋白转运、参与膜结构形态发生或稳定及细胞分裂、构成内质网膜通道或转运体、调节细胞凋亡、调节β分泌酶（β-site APP cleaving enzyme1,BACE1）活性及抑制神经再生等。该文就RTNs家族各成员基因和蛋白的结构特性以及功能特点的研究进展进行简要综述。