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.     

GATA6在肝脏发育中的作用及调控机制

GATA6 (GATA binding protein 6)是GATA锌指转录因子家族成员之一,以其保守的结合基序(G/A)GATA(A/T) 而得名。GATA家族在脊椎动物细胞命运决定与分化、增殖和迁移以及内胚层和中胚层来源的器官发育中具有重要作用。GATA6作为谱系特化因子、染色质重塑因子、多能性因子和“先锋因子”,在内胚层肝脏谱系决定、肝脏特化、肝芽生长以及肝母细胞增殖分化等阶段发挥关键的调控作用。本文综述了GATA6在肝脏发育中的作用及其研究进展,以期为进一步研究 GATA6 等发育关键转录因子的功能及调控机制提供参考。     

GATA-4翻译后修饰在心脏发育与功能发挥中的作用

GATA-4是转录因子GATA家族的成员之一,在心脏发育中发挥着不可缺少的作用,它可以应答心肌细胞的肥大刺激,激活抗凋亡蛋白的表达并促进细胞存活等。GATA-4在心脏发育中的调节机制一直是科学家们研究的热点。本文对GATA-4在心脏发育中的作用及机制进行了总结,并重点对GATA-4的磷酸化、乙酰化、甲基化以及苏素化等翻译后修饰及其表观遗传学机制等进行了综述。     

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。     

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。     

转录因子GATA-4在心肌分化、肥厚及凋亡中的作用

锌指结构家族成员GATA-4作为一种特定的细胞核转录因子,涉及基因调节的不同环节,控制着基因的表达和功能的调节,正日益受到高度重视.该文系统阐述了GATA-4因子的结构、表达及其在心脏发育、心肌肥厚和抗心肌细胞凋亡方面的作用.     

锌指亚家族GATA-4、-5和-6的调控作用

GATA蛋白是一类重要的转录调节因子,它们具有保守的DNA结合结构域,其中的GATA 4、 5和 6亚家族对组织特异性基因的表达起关键性的调控作用.综述了这3种因子的结构功能,在小鼠中的表达模式和基因定位,在组织特异性基因表达中的作用,对可诱导基因表达的调节以及与它们相互作用的有关因子等.     

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。     

CBP蛋白是转录因子GATA-2的辅激活因子

转录因子GATA家族含有6个成员,分别为GATA 1-6,本实验主要针对GATA-2与CREB结合蛋白（CBP）的关系进行了研究,GATA-2主要在造血祖细胞中表达,对维持这类细胞的非分化状态有重要作用,CBP是多种可调控的与DNA结合的转录因子的辅激活因子,其中包括转录因子GATA-1,目前尚未有报道表明CBP蛋白也是GATA-2的辅激活因子,本研究利用免疫沉淀技术和洗脱技术证明了小鼠的GATA-2能够与CBP结合,而且发生结合的位点分别位于CBP蛋白的CHI,CH3和CT4523个区域,以及GATA-2蛋白的N-finger,N-C-finger和C-finger3个区域,荧光素酶活性测定结果表明,CBP能够以剂量依赖的方式提高GATA-2转录激活的活性,有研究表明,虽然GATA-1主要在已分化的造血细胞中表达,但与GATA-2的表达在时间上仍有重叠,那么是何种机制决定着CBP蛋白与GATA-2选择性结合时维持造血细胞的非分化状态,而与GATA-1结合时诱导造血细胞的分化是一个值得探讨的问题,本文对此进行了讨论,     

GATA基因家族在无脊椎动物中的研究进展

GATA基因家族是一类含有锌指结构域的转录因子,因特异性地结合共同的核苷酸序列A/T(GATA)A/G而得名。该家族在动物界广泛分布,其功能主要涉及胚层分化、器官发育和功能维持等方面。现对GATA家族的基本信息、结构和分类进行简介,梳理近年来GATA家族成员在无脊椎动物中的研究进展,并对未来的研究方向进行展望。     

Master regulatory GATA transcription factors: mechanistic principles and emerging links to hematologic malignancies

Numerous examples exist of how disrupting the actions of physiological regulators of blood cell development yields hematologic malignancies. The master regulator of hematopoietic stem/progenitor cells GATA-2 was cloned almost 20 years ago, and elegant genetic analyses demonstrated its essential function to promote hematopoiesis. While certain GATA-2 target genes are implicated in leukemogenesis, only recently have definitive insights emerged linking GATA-2 to human hematologic pathophysiologies. These pathophysiologies include myelodysplastic syndrome, acute myeloid leukemia and an immunodeficiency syndrome with complex phenotypes including leukemia. As GATA-2 has a pivotal role in the etiology of human cancer, it is instructive to consider mechanisms underlying normal GATA factor function/regulation and how dissecting such mechanisms may reveal unique opportunities for thwarting GATA-2-dependent processes in a therapeutic context. This article highlights GATA factor mechanistic principles, with a heavy emphasis on GATA-1 and GATA-2 functions in the hematopoietic system, and new links between GATA-2 dysregulation and human pathophysiologies.