RNA剪接和剪接调控

ＲＮＡ剪接和剪接调控桂建芳（中国科学院水生生物研究所武汉４３００７２）基因是遗传的功能单位,蛋白是由基因表达的行使生理功能的主体。７０年代以前,人们对基因和蛋白的了解主要是来自于对细菌研究的认识,认为基因、ｍＲＮＡ和蛋白之间是一种线性关系,即基因上的脱氧核苷顺序全部转录成ｍＲＮＡ上的核苷顺序,ｍＲＮＡ上的核苷顺序再全部翻译成蛋白上的氨基酸顺序。     

寻找mRNA的选择性剪接

在真核生物的基因中,mRNA选择性剪接现象十分普遍。mRNA选择性剪接导致一个基因多转录本的产生,被认为是高等生物增加蛋白质多样性的主要机制,且已发现与许多人类疾病密切相关。发现这些转录本的选择性剪接位点、新的外显子和外显子组合,乃至获得这些剪接变异体的完整克隆,对于基因功能的深入研究十分必要。简要介绍了几种在mRNA水平探索选择性剪接的方法。     

一个新的蛋白质剪切系统及其剪切条件的研究

将含麦芽糖结合蛋白－内蛋白子－几丁质结合区（简称ＭＹＢ）基因的重组质粒ｐＭＹＢ１２９转入Ｅ．ｃｏｌｉ２４２６,在ＬＢ培养基中发酵,ＩＰＴＧ低温诱导表达,菌体超声破碎,离心,上清液经直链淀粉糖亲和层析,获得ＳＤＳ－ＰＡＧＥ电泳纯的前体蛋白ＭＹＢ．ＭＹＢ中内蛋白子的Ｎ端可被还原剂ＣｙＳＨ、ＤＴＴ、β－巯基乙醇等诱导发生剪切反应．结果表明,三种还原剂中以ＤＴＴ为最佳．同时对剪切过程中温度、ｐＨ值等影响进行了研究     

Splicing up pluripotency

In this issue of Cell, Gabut and colleagues (2011) identify a new splice variant of FOXP1 that directly regulates the expression of pluripotency genes. It endows human embryonic stem cells with their pluripotent nature and is required for the reprogramming of somatic cells to induced pluripotent stem cells.     

mRNA前体的选择性剪接

人类基因组草图已基本完成 ,预测人类约有 350 0 0个编码蛋白质的基因 ,只是线虫或果蝇的 2倍[1] 。人类是怎样完成其复杂的生物功能 ?越来越多的证据表明选择性剪接在扩大蛋白质的多样性中发挥重要作用 ,并且有助于解释基因数目与生物复杂程度两者的不一致性。选择性剪接能够从一个基因产生多个转录本 ,从而产生远多于基因数目的蛋白质 ,完成机体的复杂功能及精细调节。1 .ｍＲＮＡ选择性剪接的普遍性目前根据ＥＳＴｓ分析 ,在人类 350 0 0个基因中大约有 40 %的基因具有选择性剪接的形式[1] 。尽管这个数目让人惊讶 ,但这个数目可能比实际…     

癌症与可变剪接

可变剪接在发育、分化和癌症等过程中发挥着非常重要的作用。近年来,越来越多的研究表明可变剪接与癌症有着密切的关系,许多癌症相关基因受可变剪接调控。由于癌症特异性的剪接变体具有明显的诊断价值,使得对癌症与可变剪接的研究成为热点。简要概述了癌症相关基因的可变剪接、可变剪接变体的鉴定方法、可变剪接与癌症治疗等研究进展。     

Mechano-Regulation of Alternative Splicing

Alternative splicing contributes to the complexity of proteome by producing multiple mRNAs from a single gene. Affymetrix exon arrays and experiments in vivo or in vitro demonstrated that alternative splicing was regulated by mechanical stress. Expression of mechano-growth factor (MGF) which is the splicing isoform of insulin-like growth factor 1(IGF-1) and vascular endothelial growth factor (VEGF) splicing variants such as VEGF₁₂₁, VEGF_165, VEGF₂₀₆, VEGF₁₈₉, VEGF₁₆₅ and VEGF₁₄₅ are regulated by mechanical stress. However, the mechanism of this process is not yet clear. Increasing evidences showed that the possible mechanism is related to Ca²⁺ signal pathway and phosphorylation signal pathway. This review proposes possible mechanisms of mechanical splicing regulation. This will contribute to the biomechanical study of alternative splicing.     

蛋白质剪接研究进展

蛋白质剪接是一个翻译后自催化加工过程,它不需要酶或其他辅助因子的参与。在这个过程中,前体蛋白的Intein(内含肽)被切离,其两侧的Extein(外显肽)连接在一起。Intein按结构可分为经典Intein和微型Intein,其中的经典Intein包括Hint结构域和中间的归巢内切酶结构域(该结构域在微型内含肽中不存在)。蛋白质剪接及其他具有Hint结构域的蛋白加工过程的起始步骤是N-S/O酰基重排反应,该反应是由Hint结构域催化的;Intein的剪接还分为顺式剪接和反式剪接,通过对Intein进行改造,可以阻断剪接过程,但不影响N端肽键或C端肽键的断裂;通过筛选突变体,可以获得温度敏感型、pH敏感型或小分子诱导型的内含肽。这些研究促进了Intein在多肽制备及其它方面的应用。