高迁移率族蛋白A的特征及其在转录中的调控

高迁移率族蛋白A(high mobility group A,HMGA)家族由4种蛋白质组成,通常作为影响转录因子与染色质结合的辅助因子在转录调控中发挥作用。HMGA可以影响染色质的结构,并参与在DNA上装配大的多蛋白复合体,从而激活或抑制转录。该文介绍了HMGA的基因结构、特征、转录后修饰及其在真核和原核生物中的主要功能。     

拟南芥高迁移率族蛋白B族基因表达模式分析

为了解高迁移率族蛋白B族(HMGB)基因在拟南芥中的表达模式及作用方式,该研究克隆了拟南芥中5个编码HMGB的基因:AtHMGB1、AtHMGB2、AtHMGB3、AtHMGB4、AtHMGB5,并运用荧光实时定量PCR方法检测野生型拟南芥中以上5种基因在不同器官中的表达及在外源植物激素(ABA、2,4-D)处理前后的表达差异,选取AtHMGB2、AtHMGB4和AtHMGB5分别转化拟南芥并筛选出超表达株系,随即检测ABA诱导下超表达AtHMGB的转基因拟南芥的表型。研究证实:在野生型拟南芥中AtHMGB2在拟南芥各个器官中的表达量远高于其它家族成员,AtHMGB4和AtHMGB5在花、果荚和根中的表达略高于茎和叶;在ABA处理前后AtHMGB家族成员的表达水平有显著差异,其中AtHMGB2的表达被ABA显著负调控;ABA诱导下超表达AtHMGB2的转基因拟南芥与野生型相比出现萌发及生长迟缓现象,但超表达AtHMGB4与AtHMGB5的转基因拟南芥在ABA诱导下的种子萌发和幼苗生长与野生型相比差异不大。研究发现,AtHMGB家族成员在转录水平上响应ABA的方式各有不同,对理解AtHMGB家族成员的生物学功能提供了新的基础。     

高迁移率族蛋白与真核基因表达调控

高迁移率族蛋白 (high mobility group protein , HMG) 是一系列的染色质相关蛋白,广泛存在于真核生物细胞中,含量丰富,因其在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的高迁移率而得名 . HMG 蛋白家族可分为 HMGB 、 HMGA 和 HMGN 三类亚家族,各亚家族有其特征的结构域,这些结构域介导了 HMG 和 DNA 或染色质相关区域的相互作用 . 现已发现这些蛋白质具有多种重要生物学功能,其中几乎所有 HMG 都可以通过修饰、弯曲或改变染色质 /DNA 的结构,促进各种蛋白质因子形成大分子复合物来调节基因转录 .     

高迁移率族蛋白成员HMG20a/b的研究进展

高迁移率族(HMG)蛋白是一类广泛存在的非组蛋白型染色体蛋白,能通过诱导染色质结构的变化影响DNA表达。HMG20a和HMG20b是一对高度同源的HMG家族蛋白,均含有一个结构保守的HMG-box结构域和一个coiled-coil结构域,在生物体内广泛表达。HMG20a/b在细胞核内参与组蛋白去甲基酶复合物LSD1-Co REST的形成及一系列与细胞分裂分化相关的生理进程,如神经细胞核红细胞的分化、细胞质分裂以及EMT过程。研究发现,HMG20a/b一些功能的发挥是通过LSD1-Co REST复合物来实现的;在神经分化过程中,HMG20a、HMG20b具有相互拮抗的作用;而HMG20a促进EMT过程反映它很可能是一个促癌因子。本文对HMG20a/b的结构和体内分布及生物学功能进行综述。     

晚期炎症介质-高迁移率族蛋白B-1

高迁移率族蛋白-1(HMGB-1)是一类广泛存在于真核细胞内的非组核蛋白,是由肿瘤坏死因子(TNF-a)刺激巨噬细胞分泌。HMGB-1全身性炎症反应失控性发展是致使组织损伤和器官衰竭的根本原因,在脓毒症HMGB-1升高程度与感染严重性呈正相关。HMGB-1是炎症晚期重要介质,抑制HMGB-1能够预防内毒素和细菌攻击所致MODS,改善严重脓毒症的预后。尽管对HMGB-1防治作用的确切机制与应用效果尚待深入探讨,但HMGB-1为临床干预脓毒症提供了较宽的时间窗。     

高迁移率族蛋白1在脓毒症血管内皮细胞激活过程中的作用

血管内皮细胞激活是脓毒症病理生理过程的中心环节。活化的血管内皮细胞为炎症介质的聚集和迁移提供了重要的场所,是放大炎症反应的前提条件。高迁移率族蛋白1（high-mobility group box protein1,HMGB1）是脓毒症晚期致死性的促炎介质,维持并延长了脓毒症病理过程。HMGBl通过晚期糖基化终产物受体（advanced glycation end products receptor,RAGE）对血管内皮细胞有重要的激活作用。     

高迁移率族蛋白B1在炎症性疾病中的研究进展

高迁移率族蛋白B1(high mobility group box 1 protein,HMGB1)是广泛存在于真核细胞核内的非组蛋白染色体结合蛋白,因其在聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)中迁移速度快而得名。近年来的研究表明,HMGB1作为一种重要的晚期炎症介质,在多种急慢性炎症中均有表达。本文就高迁移率族蛋白B1的结构、释放、致炎作用、与炎症性疾病的关系以及炎症时对高迁移率族蛋白B1的干预措施等方面研究近况做一综述。     

拟南芥高迁移率族蛋白B（AtHMGB）族基因启动子的转录激活功能分析

为了解高迁移率族蛋白B族（high mobility group protein B,HMGB）基因调控植物响应低温、高盐和干旱等外源胁迫的表达调控方式, 本文克隆了拟南芥AtHMGB前5个家族成员的启动子区域（PAtHMGB1,PAtHMGB2,PAtHMGB3,PAtHMGB4和PAtHMGB5）.运用基因重组技术将其分别替换表达载体上35S启动子区域获得重组表达载体,利用农杆菌介导法侵染烟草获得稳定表达的转基因烟草. 运用实时定量PCR检测上述5种启动子的转基因烟草,观察在外源胁迫（低温、高盐和干旱）处理前后gusA基因的表达差异,同时检测转基因烟草种子在不同外源胁迫条件下的萌发状况. 检测结果证实,在低温胁迫下,PAtHMGB2,PAtHMGB3和PAtHMGB4正调控gusA基因的表达,而在干旱或盐胁迫下,gusA基因的表达被PAtHMGB2和PAtHMGB3负调控. 种子萌发结果表明,在干旱胁迫下,PAtHMGB2调控下的转基因烟草比野生型烟草萌发及生长迟缓|在低温胁迫下,PAtHMGB2调控的转基因烟草长势明显强于野生型. 本研究克隆了拟南芥AtHMGB家族前5个成员启动子,分析其生物学功能发现,PAtHMGB2在响应低温和干旱胁迫方面效果尤为显著.     

肝损伤模型小鼠高迁移率族蛋白-1的表达

将刀豆蛋白A(Con A)经尾静脉注射入雄性Balb/C小鼠,建立T细胞介导的Con A急性肝损伤小鼠模型,检测模型小鼠不同时间点血清中高迁移率族蛋白1(HMGB1)及肝组织HMGB1 mRNA的表达水平,并与血清中TNF-α进行对比.实验显示:在Con A注射后0~3h,小鼠血清中的未能检测出HMGB1蛋白特异带:但在4h后,检测出一条微弱的HMGB1蛋白特异带;在6~36h,均检测出一条清晰的HMGB1蛋白特异带,在8~12 h处于一个高水平状态.而正常对照组小鼠血清中未能检测HMGB1蛋白-与HMGB1动力学曲线不同.血清中TNF-α水平在Con A注射后2h就达到峰值,4h后迅速下降,8h恢复到正常范围.Con A小鼠肝细胞中HMGB1 mRNA的表达在Con A注射1h后即达到峰值,是对照组的2.4倍,之后迅速回落,3-12h均低于对照组水平(0.5~0.8倍),24h后逐渐恢复正常水平.初步揭示HMGB1在Con A小鼠急性肝损伤中可能发挥重要作用,血清中HMGB1蛋白与TNF-α相比,呈现出迟发与长效的特点,HMGB1给肝细胞造成损伤有足够强度和效应时间.     

高迁移率族蛋白B1的胞外作用与免疫效应

高迁移率族蛋白B1(HMGB1)是一种高度保守的核蛋白,具有调控DNA稳定、复制、转录及翻译等功能.近年来的研究表明,它通过主动或被动的方式被释放至细胞外,并作为一种晚期炎症介质,参与脓毒症等炎症性疾病的发病过程,同时也可作为一种免疫"预警信号"调控机体免疫反应.本文综述了HMGB1的结构、分泌机制、受体信号通路及其对细胞免疫的调控作用.     

A High Mobility Group Protein from the Dipteran Insects Ceratitis capitata and Bactrocera oleae

Nuclei from Bactrocera oleae and Ceratitis capitata larvae contain a major protein that shares most of the characteristics of vertebrate high mobility group (HMG) proteins. Proteins are extracted from nuclei with 0.35 M NaCl, are soluble in 5% perchloric acid, are relatively small (molecular weight in the range of 10–16 kDa), and have both a high basic and a high acidic amino acid content. The amino acid constitution of these proteins is similar to that of the HMGB protein family of vertebrates. The proteins cross-react with antibodies raised against the HMGD chromosomal protein of Drosophila melanogaster. The possible relatedness of these proteins to high mobility group proteins is discussed.     

Binding the Mammalian High Mobility Group Protein AT-hook 2 to AT-Rich Deoxyoligonucleotides: Enthalpy-Entropy Compensation

HMGA2 is a DNA minor-groove binding protein. We previously demonstrated that HMGA2 binds to AT-rich DNA with very high binding affinity where the binding of HMGA2 to poly(dA-dT)₂ is enthalpy-driven and to poly(dA)poly(dT) is entropy-driven. This is a typical example of enthalpy-entropy compensation. To further study enthalpy-entropy compensation of HMGA2, we used isothermal-titration-calorimetry to examine the interactions of HMGA2 with two AT-rich DNA hairpins: 5′-CCAAAAAAAAAAAAAAAGCCCCCGCTTTTTTTTTTTTTTTGG-3′ (FL-AT-1) and 5′-CCATATATATATATATAGCCCCCGCTATATATATATATATGG-3′ (FL-AT-2). Surprisingly, we observed an atypical isothermal-titration-calorimetry-binding curve at low-salt aqueous solutions whereby the apparent binding-enthalpy decreased dramatically as the titration approached the end. This unusual behavior can be attributed to the DNA-annealing coupled to the ligand DNA-binding and is eliminated by increasing the salt concentration to ∼200 mM. At this condition, HMGA2 binding to FL-AT-1 is entropy-driven and to FL-AT-2 is enthalpy-driven. Interestingly, the DNA-binding free energies for HMGA2 binding to both hairpins are almost temperature independent; however, the enthalpy-entropy changes are dependent on temperature, which is another aspect of enthalpy-entropy compensation. The heat capacity change for HMGA2 binding to FL-AT-1 and FL-AT-2 are almost identical, indicating that the solvent displacement and charge-charge interaction in the coupled folding/binding processes for both binding reactions are similar.     

High Mobility Group A proteins in esophageal carcinomas

We have recently shown that HMGA2 is overexpressed in esophageal squamous cell carcinoma (ESCC) and its detection allows to discriminate between cancer and normal surrounding tissue proposing HMGA2 as a novel diagnostic marker. Interestingly, esophageal adenocarcinoma shows an opposite behavior with the overexpression of HMGA1 but not HMGA2. Moreover, we show that the suppression of HMGA2 in 2 ESCC cell lines reduces the malignant phenotype. Then, this paper highlights a differential induction of the HMGA proteins, depending on the cancer histological type, and reinforces the perspective of an innovative esophageal cancer therapy based on the suppression of the HMGA protein function and/or expression.     

中华鳖HMG1基因的克隆与序列分析

为了解中华鳖(Pelodiscus sinensis)HMG1(High mobility group 1)的基因结构,利用RT-PCR,从中华鳖肝脏组织的总RNA中,克隆并测序了中华鳖HMG1cDNA片段,结果表明,中华鳖HMG1基因的开放读码框(Open reading frame,ORF)长度为606 bp,编码202个氨基酸。中华鳖HMG1多肽链主要包含三个保守的区域:位于多肽链N端的HMG盒区1(第9—80个氨基酸之间);位于多肽链中心的HMG盒区2(第89—162个氨基酸之间);位于多肽链C端的富含酸性氨基酸区域(第163—202个氨基酸之间)。在2个HMG盒区范围内,中华鳖HMG1多肽链与红原鸡、人、虹鳟等物种的HMG1多肽链相比,氨基酸同源性依次为96.5%、74%和67%。排序比较显示,不同物种HMG1多肽链之间的富含酸性氨基酸区域的长度是不同的,暗示了HMG1多肽链富含酸性氨基酸区域的长度可能受到选择压力的影响,但这种选择压力没有使谷氨酸和天冬氨酸这两种酸性氨基酸之间区分开来。系统发生分析表明,脊椎动物HMG1基因的HMG盒区1和盒区2分别形成了2个亚族。本研究首次报道爬行动物的HMG1基因。       

急性肺损伤大鼠肺组织高迁移率族蛋白1的表达及其意义

目的动态观察高迁移率族蛋白1（HGMB1）在失血性休克复合内毒素注射致急性肺损伤（ALl）大鼠肺组织的表达情况,初步探讨HMGB1在ALI发病机制中的作用。方法采取失血性休克复合内毒素注射手段建立ALl大鼠动物模型,采用RT-PCR方法,检测肺组织HMGB1mRNA的表达情况。结果正常大鼠肺组织有少量HMGBlmRNA表达,遭受失血性休克复合内毒素注射打击后,HMGB1mRNA表达迅速升高,至ALI24h达最高峰,随后有所下降,ALl各组大鼠表达水平与正常对照组比较差异均有统计学意义（P〈0．01）。结论正常大鼠肺组织有一定水平HMGBlmRNA的表达,遭受失血性休克及内毒素注射打击后,HMGBlmRNA表达异常增高,可引起过度炎症反应,从而促进ALI的发生与发展。