转录因子PU.1的最新研究进展

PU.1是ETS转录因子家族(E26 transformation-specific family)的成员,在机体多种组织发育中发挥重要作用.近年来的研究发现,PU.1不仅在造血谱系的确定和分化中起作用,而且还在机体免疫、脂肪形成、组织纤维化、神经发育中发挥功能.在造血及免疫等系统中,PU.1与多个靶基因形成复杂的调节...     

PU.1转录因子调控前体脂肪细胞生脂的分子机制研究进展

PU.1转录因子是保守的DNA结合蛋白Ets家族成员,因其DNA结合区识别共有序列GAGGAA,故该区又称为Ets结合区或PU.1box。PU.1主要在造血系统如髓细胞和B淋巴细胞中表达,调节关键髓系基因的转录从而调控造血系统的分化。PU.1周身敲除后,由于胎儿肝脏中缺乏B淋巴细胞和髓系细胞,导致小鼠胚胎早期死亡,表明PU.1是调控生命过程的关键转录因子。目前,在脂肪细胞中PU.1对脂肪生成作用及机制的研究报道较少。PU.1与脂肪细胞脂肪生成,与miRNAs、antisense RNA以及C/EBPα/β-PPARγ通路的调控关系将是今后研究的重点。     

转录因子PU.1和KLF7在小鼠组织中的基因表达分析

转录因子PU.1和KLF7在脂肪形成、造血分化、肿瘤发生和机体免疫等方面发挥重要作用,但是两者在功能上是否具有相关性尚不清楚.本研究旨在研究PU.l和KLF7在小鼠不同组织中的表达模式及相关性.利用RT-qPCR检测PU.1和KLF7在小鼠胃、肝脏、空肠、肺、腿肌、心脏、脂肪、胸肌、脾脏、肾脏和脑组织中的表达情况,并分析表达相关性.结果显示,KLF7在肺、胃和脂肪中的表达量较高,PU.1在肺、肝脏和脾脏中的表达量较高;两个基因的表达呈极显著正相关(r=0.857,P=0.001).生物信息学预测显示,在KLF7的5'侧翼区共存在5个PU.1的结合位点,PU.1可能正调控KLF7基因的表达.本研究为深入研究PU.1和KLF7的功能及相互作用机制提供重要的基础数据.     

转录因子PU.1在髓系造血中的作用及研究进展

目前研究证明,转录因子PU.1是骨髓基因的主要调控元件。PU.1的结构、表达调控等在骨髓造血中起重要作用。本文简要描述PU.1的结构,特异性表达及调控,并着重描述PU.1在血细胞生成过程中作用的研究进展。     

植物蛋白负调控因子

介绍植物蛋白负调控因子的调控机制,它们在激素调节、生长发育尤其是花器官形成、抗病性和耐逆性中的作用,以及在激素信号、光敏色素信号、抗病信号、耐逆信号转导途径中的定位和作用的分子机制研究进展。     

转录因子GGS1参与赤霉素和糖信号调控

MYB类转录因子GGS1（glucose and GA signaling 1）既受到DELLA蛋白的调控,又与糖受体蛋白HXK1形成核内复合体.前人的这些研究结果暗示,GGS1可能同时参与了赤霉素和糖的信号调控.为了进一步证实GGS1基因在两信号途径中发挥的作用,我们对以下两个方面进行了研究.首先对GGS1基因表达谱进行分析,结果表明,GGS1特异在拟南芥各器官的维管组织的韧皮部细胞中表达;用赤霉素和高浓度蔗糖处理能抑制GGS1基因的表达.GGS1同源基因虽和GGS1具有相似的表达谱,但是其表达却不受GA和糖处理的影响,暗示二者间不存在功能冗余.其次,我们获得GGS1过表达转基因植株并通过Q-PCR分析这一植株中GA和糖代谢途径中一些重要相关基因表达变化.结果表明,在GGS1过表达植株中参与GA合成的基因表达升高,GA分解代谢基因表达降低;与糖信号密切相关的光合作用相关基因表达升高.两方面研究结果证实了GGS1的双元功能,即既可以作为GA信号调控的负调控因子,又在糖的信号传递中发挥作用.     

脂肪细胞分化相关转录因子的结构和功能

关于脂肪细胞分化调控的研究主要集中在转录因子的作用上。目前了解得比较清楚的分化转录因子有多种,其中CAAT增强子结合蛋白家族（C/EBPs）中的C／EBPα和过氧化物酶体增殖物激活受体家族（PPARs）中的PPARy是转录调控中起主要作用的两种因子。两者有各自的结构特点和功能,但在脂肪细胞中它们之间相互协同促进细胞的分化成熟。本文主要就C／EBPs和PPARs家族中主要成员的结构和功能及相互作用进行综述。     

GRAS转录因子AtSCL4负调控拟南芥应答渗透胁迫

探讨拟南芥GRAS转录因子AtSCL4(Arabidopsis thaliana SCL4)在渗透胁迫中发挥的生物学功能,为GRAS蛋白在非生物胁迫中的功能研究奠定基础。以野生型和AtSCL4突变体拟南芥为试验材料,通过生理指标测定和qRT-PCR方法研究渗透胁迫下AtSCL4调控植物抗逆的生物学机制。研究发现AtSCL4受渗透胁迫诱导后显著上调表达,且AtSCL4突变体的抗渗能力强于野生型。在渗透胁迫下,AtSCL4可以负调节ATMYB6的表达,减小气孔开放度,降低叶片水分流失;AtSCL4通过负调控P5SC1和BADH的转录来提高植物体内脯氨酸和甜菜碱的含量;AtSCL4通过负调节AtSOD1和PER4的表达来增加抗氧化酶活性而降低活性氧含量。AtSCL4可负向调控抗逆基因表达和生理变化应答渗透胁迫。     

原核生物转录起始的负调控

原核生物转录起始是多个反应组成的动力学过程,每一个反应特别是其中一个或几个限速步骤往往成为转录因子的调节点,原核生物阻遏蛋白介导的负调控因启动子而异,包括抑制RNA聚合酶与启动子结合、抑制开放复合物形成、抑制启动子清空等多种机制,不同的阻遏机制与被调系统启动子自身的特性相适应。     

KLF转录因子家族与脂肪细胞分化

Kruppel样转录因子（Kruppel-like factors, KLF）是一类具有锌指结构的转录因子,其典型结构特征是在其羧基端具有3个C2H2锌指结构. KLF广泛参与细胞增殖、凋亡、分化以及胚胎发育等多个生命活动的调控. 近年来脂肪细胞分化研究的结果显示,KLF家族的多个成员参与脂肪细胞分化过程的调控,既有促进脂肪细胞分化的,也有抑制脂肪细胞分化的. 其中KLF4通过与Krox20协同作用,激活C/EBPβ（CCAAT-enhancer-binding protein β）基因表达,促进脂肪细胞分化;KLF5和 KLF15都通过直接结合到氧化物酶增殖体激活受体γ（peroxisome proliferator-activated receptor γ, PPARγ）基因的启动子,激活PPARγ基因表达,促进脂肪细胞分化;而KLF6则通过抑制前脂肪细胞因子（pre-adipocyte factor 1, PREF1）基因表达,促进脂肪细胞分化. 抑制脂肪细胞分化的KLF2通过结合于PPARγ的启动子,抑制PPARγ基因表达,从而抑制脂肪细胞的分化;KLF3通过募集辅助抑制因子C-末端结合蛋白（c-terminal binding protein, CtBP）形成KLF3 CtBP抑制复合体,结合于C/EBPα（CCAAT-enhancer-binding protein α）基因的启动子,抑制C/EBPα表达,进而抑制脂肪细胞的分化;KLF7通过抑制葡萄糖转运蛋白2（glucose transporter2,GLUT2）基因的表达抑制脂肪细胞的成熟. 本文综述这些KLF转录因子在脂肪细胞分化过程的作用及其作用的机制.     

转录因子E2F1抑制CREG表达调控体外培养的人血管平滑肌细胞分化

为探讨转录因子E2F1在血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)表型转化中的作用及其对E1A激活基因阻遏子(cellular repressor of E1A-stimulated genes,CREG)表达调控的分子机制,应用生物信息学方法,定位人CREG(hCREG)基因启动子并确定转录因子E2F1在hCREG启动子区的结合位点,PCR方法克隆并构建hCREG基因启动子绿色荧光报告基因载体,以hCREG启动子区E2F1结合位点为模板,化学合成E2F1寡聚脱氧核苷酸(ODN)和错配E2F1ODN,利用转录因子"诱骗(Decoy)"策略,用E2F1ODN转染体外培养的VSMCs以阻断E2F1与hCREG基因启动子区的结合,蛋白质印迹(Western blot)分析检测阻断前后细胞内hCREG蛋白、报告基因绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)和平滑肌细胞分化标志蛋白SMα-actin表达变化.结果显示:分化表型HITASY细胞中E2F1表达下调伴出核转位,而增殖表型的HITASY细胞中E2F1蛋白表达明显增加且定位于核内.进一步应用FuGene6瞬时转染E2F1ODN和错配E2F1ODN于体外培养HITASY细胞中,蛋白质印迹分析发现,转染E2F1ODN后,HITASY细胞中hCREG、SMα-actin和GFP表达均较未阻断组及错配组细胞明显增加.上述研究结果证实,E2F1是hCREG基因转录的重要调控因子,能够直接结合于hCREG启动子区阻遏hCREG表达,参与hCREG蛋白对VSMCs表型转化的调控作用.     

转录因子与造血调控

血细胞生成是一个极其复杂的过程,转录因子在这个过程中起到了重要的调控作用。而转录因子的表达具有阶段和细胞系特异性。在造血干细胞的增殖和分化、髓系和淋巴系细胞等的成熟过程中,众多转录因子既相互作用又表现出各自的特异性。转录因子数目较多,该文仅就一些与造血细胞分化、成熟相关的转录因子近年来的研究进展作一介绍。     

出芽酵母Saccharomyces cerevisiae转录抑制因子Rdr1负调控细胞胁迫应答

Rdr1是出芽酵母Saccharomyces cerevisiae的一个转录抑制因子,参与控制细胞的多重药物耐受性,并可能与细胞胁迫应答相关．利用PCR方法扩增RDR1基因片段,将其克隆至高拷贝表达载体pYES2/NTA上并诱导Rdr1蛋白在酵母细胞中过表达．为了揭示转录抑制因子Rdr1在胁迫应答中的作用,比较了RDR1过表达细胞、RDR1缺失突变体细胞和野生型细胞在过氧化氢处理、热胁迫和高盐处理条件下的生长状态,结果显示,RDR1过表达导致细胞对上述3种胁迫作用更敏感,而RDR1缺失则使细胞对这些胁迫作用的耐受性不受影响或有一定增强．为了揭示上述不同细胞在胁迫条件下生长状态的差异与细胞内抗氧化酶活性之间的关系,测定并比较了RDR1过表达细胞、RDR1缺失突变体细胞和野生型细胞中超氧化物岐化酶(superoxide dismutase SOD)、过氧化氢酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase G6PDH)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase GR)的活性．结果表明,RDR1缺失突变体细胞具高活性的SOD、过氧化氢酶、G6PDH和GR,而Rdr1过表达细胞中SOD、过氧化氢酶、G6PDH和GR的活性较低．RDR1对SOD和过氧化氢酶活性的影响要大于G6PDH和GR．细胞抗氧化酶活性的变化初步揭示,RDR1过表达细胞对胁迫的敏感和RDR1缺失突变体细胞对胁迫耐受性增加的原因．为转录抑制因子Rdr1在胁迫应答中的负调控作用及其机理提供了初步的遗传学和生物化学证据．     

转录水平调控中的负调控元件——沉默子

在真核生物、原核生物及病毒的基因组中存在着调控基因表达的顺式元件,沉默子是其中的一种负调控元件,它能够同反式因子协同作用,抑制靶基因的转录活性,在基因表达调控中发挥重要作用。该文主要对沉默子的特性、结构组成及其分类进行简要总结,对沉默子可能作用机制进行简要综述,最后展望沉默子在遗传工程及人类疾病治疗等领域的应用前景。     

抑癌基因的负转录调控

抑癌基因在正常细胞中适度表达,抑制细胞永生及转化,其转录下调见于某些肿瘤,而在衰老细胞中常见表达上调或活性增强。抑癌基因INK4a／ARF、p53和p21^Cipl的表达及其负调控与肿瘤及细胞衰老的关系十分密切。     

胰岛因子1在胰腺中的转录调控机制

胰岛因子1(ISL1)是重要的转录因子,在胚胎发育期广泛分布于全身多种组织细胞,而在成体组织中主要表达于胰岛和神经组织。在胰腺中,ISL1主要调控胰岛素、胰高血糖素、生长抑素、胰多肽等内分泌激素的表达,在胚胎期促进胰腺背侧间充质细胞和胰岛内分泌细胞的分化、发育、成熟,在出生后通过抑制细胞凋亡、促进细胞增殖来维持胰岛β细胞数量的稳态。ISL1通过与基因启动子上的特定元件TAAT/ATTA结合,并与其它蛋白质相互作用,实现对下游靶基因的转录调控,以完成多种生理功能。     

HD-Zip III转录因子家族与植物细胞分化

细胞分化是生物生长发育的重要过程, 受到一系列信号的精确调控。植物特有的转录因子HD-Zip III在细胞分化中发挥了重要作用。该文对HD-Zip III基因类型和结构特点进行了简要介绍, 重点论述了HD-Zip III在胚胎形态发生、顶端分生组织形成、叶极性建立和维管组织分化等发育过程中的作用, 系统总结了HD-Zip III基因在不同层次受到的调控, 探讨了该家族基因与陆生维管植物进化的关系。     

拟南芥转录因子bHLH17负调控茉莉素介导的抗性反应

植物激素茉莉素作为抗性信号调控植物对腐生性病原菌和昆虫的抗性, 作为发育信号调控植物根的生长、雄蕊发育、表皮毛形成和叶片衰老。茉莉素受体COI1识别茉莉素分子, 进而与JAZ蛋白互作并诱导其降解, 继而调控多种茉莉素反应。拟南芥(Arabidopsis thaliana) IIId亚组bHLH转录因子(bHLH3、bHLH13、bHLH14和bHLH17)是JAZ的一类靶蛋白。与野生型相比, IIId亚组bHLH转录因子的单突变体对灰霉菌和甜菜夜蛾的抗性无明显差异, 而四突变体对灰霉菌和甜菜夜蛾的抗性增强。该文通过高表达bHLH17并研究其对灰霉菌和甜菜夜蛾的抗性反应, 结果显示, 被灰霉菌侵染的bHLH17高表达植株较野生型表现出更严重的病症。取食bHLH17高表达植株叶片的甜菜夜蛾幼虫体重大于取食野生型叶片的幼虫体重。bHLH17高表达抑制了茉莉素诱导的抗性相关基因(Thi2.1)和伤害响应基因(VSP2、AOS、JAZ1、JAZ9和JAZ10)的表达。原生质体转化实验显示bHLH17通过其N端行使转录抑制功能。研究结果表明, IIId亚组bHLH转录抑制因子bHLH17高表达会负调控茉莉素介导的对灰霉菌和甜菜夜蛾的抗性。     

细胞因子信号转导负调控因子家族

JAK／STAT是细胞因子发挥生物学功能的重要信号转导途径。作为抑制JAK／STAT途径的蛋白质－细胞因子信号转导负调控因子SOCS家族,目前已知有8个成员,细胞因子通过JAK／STAT通路调节该家族蛋白表达。近年来基因敲除在SOCS研究领域的广泛应用初步阐明了SOCS在体内的生物学功能。