CREB4基因的表达谱分析和功能初步研究

cAMP反应元件结合蛋白(cAMPresponseelement-bindingproteins,CREB)是一个哺乳动物转录因子家族,通过cAMP反应元件(cAMPresponseelement,CRE)介导cAMP和钙离子依赖性基因表达。CREB4是CREB转录家族的新成员。人肿瘤MTCpanel结果显示,CREB4在人肺癌LX-1、结肠腺癌CX-1、前列腺癌PC-3、结肠癌G1-112和胰腺癌G1-103中有表达。构建表达CREB4-LexA和CREB215~395aa-LexA的pLexA融合质粒分别转化含p8opLacZ报告质粒的酵母EGY48菌株,诱导表达后发现CREB4蛋白为转录激活因子,N端决定其转录激活活性。亚细胞定位结果显示,全长CREB4蛋白定位于细胞质,而缺失C端假定转膜结构域的CREB41~275aa蛋白突变体则转移至细胞核内。表达谱结果显示CREB4蛋白可能在人多种肿瘤组织的基因表达调控中起作用,其C端假定的转膜结构域与其转录激活功能密切相关。     

转录因子CREB对细胞周期调控机制的研究进展

细胞周期是一个复杂而精细的调节过程,有许多蛋白参与。其cyclin、CDK、CKI是细胞周期调控的内源性分子,三者在细胞周期中相互协调并与细胞信号转导通路之间形成复杂的调控网络。cAMP应答元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)作为细胞核内调控因子,通过自身磷酸化实现调节功能,改变cyclin、CDK和CKI的转录,从而调控细胞周期。该文就近年来CREB对细胞周期调控的研究进展作一综述。     

cAMP应答元件结合蛋白与痛觉调制

cAMP应答元件结合蛋白（cAMP response element binding protein,CREB）是刺激诱导的一种转录因子,通过磷酸化实现调节转录功能。疼痛和痛觉过敏是组织损伤或炎症时常伴有的生理病理过程,谷氨酸、P物质等神经递质或神经肽以及细胞内的信号转导途径参与此过程。近年来研究发现CREB通过自身磷酸化,在炎症、神经损伤等诱发的自发性疼痛、痛觉过敏及痛觉超敏中具有重要作用。本文从CREB的一般特性及其在脊髓水平的痛觉调制中的作用等方面予以综述。     

CREB信号通路在神经系统中的调控及功能

cAMP应答元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)在神经元生成、突触可塑性及学习记忆等方面都具有重要的调节作用,这使得与CREB信号通路相关的分子成为较受关注的神经系统疾病干预的药物靶点.本文概述了CREB的基本构成、相关信号通路、其目的基因表达调控及其在阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)中的作用.     

心肌细胞核钙调素Ⅰ介导的bcl-2转录调节在大鼠心肌肥厚中的作用

为探讨心肌细胞核钙调素Ⅰ（calmodulinⅠ,CaMⅠ）介导的bcl-2转录调节存人鼠心肌肥脬中的作用及其可能机制,实验随机分为对照组和心肌肥厚组,采用腹卡动脉缩窄法制备人鼠心肌肥厚模犁。模型复制成功后4周,以改良差速离心和密度梯度离心提取并纯化细胞核;蛋白印迹法测定心肌细胞核cAMP反应元件结合蛋白（cAMP response-element binding protein,CREB）及磷酸化CREB（phosphorylated cAMP response-element binding protein,pCREB）表达;免瘦组化法观察左审心肌组织CaMI蛋白表达及分布;延续转录分析法观察阻断CaMⅠ后心肌细胞核bcl-2 mRNA的变化。结果表明,心肌肥厚组pCREB蛋白表达较对照组明显增加（P〈0．05）,CREB蛋门表达无明显变化（P〉0．05）;CaMⅠ分布于细胞核及细胞浆,心肌肥厚组CaMⅠ蛋白表达较对照组明显增加（P〈0．05）;使用CaM抑制刺后心肌细胞核bcl-2 mRNA表达明显上调（P〈0．05）。结果提示,压力超负荷时心肌细胞核内CaMⅠ激活,抗凋亡基因bcl-2表达下调,核转录因子CREB磷酸化增加,但CREB在调节bcl-2基因转录过程中可能发挥次要作用。     

CREB研究进展

CREB是cAMP应答元件结合蛋白(cAMPresponseelementbindingprotein)的简称,它于80年代后期被发现。CREB由341个氨基酸残基组成,分子量43000。分子结构分两个区域,N端区域与调节转录的功能有关,C端区域是与启动子结合的部位。CREB是CREBATF家族中的一个成员,它包括8种分子亚型,其中CREBα和CREBΔα最为重要。CREB是一种细胞核内调控因子,它通过自身磷酸化实现调节转录的功能。CREB与学习记忆分子神经机制的关系特别受到注意。CREB能促进果蝇和小鼠等动物长时程记忆的形成。开展对CREB在人类大脑记忆活动中功能的研究,是分子神经生物学家感兴趣的课题。     

环腺苷酸应答元件结合蛋白与学习记忆

环腺苷酸(cAMP)应答元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)是一种核转录因子,可与cAMP反应元件结合,调节基因转录,具有调节精子生成,昼夜节律,学习记忆等功能.近年来关于其在学习记忆中的作用成为医学研究热点.CREB是神经元内多条信息传递途径的汇聚点,参与长时记忆形成和突触可塑性.长时记忆(long-term memory)形成需依赖CREB介导的基因转录,干扰或抑制CREB活性可破坏长时记忆.长时程增强(long-term potentiation,LTP)是研究学习记忆的理想模型,在LTP诱导和维持过程中均可观察到CREB活性持续升高.但增龄过程中,海马CREB活性下降,影响学习记忆功能,与许多神经退行性疾病发生有关.     

转录调节因子TORCs的研究进展及其参与神经保护作用的展望

随着基础研究的深入,人们对于cAMP反应元件结合蛋白（cAMP response element binding protein,CREB）及其家族的功能了解越来越多。在多种细胞中,这些转录因子作为效应分子介导细胞外环境变化所引起基因表达和长时程生理功能改变。存神经系统,许多胞外信号,包括细胞膜去极化、膜受体通道开放以及神经损伤等,都可以引起CREB及其家族成员分子的激活,从而引起CREB依赖的基因转录。CREB的激活及其下游綦因的转录在多种复杂的发育、神经可塑性和病理过程中都具有十分重要的作用。TORCs（transducers of regulated CREB）是新近被发现的一类CREB的共激活列子,但其对CREB的精确调控机制尚不明确。目前已知TORCs可以促进CREB依赖的基因转录,并且这种增强作用不依赖于CREB丝氨酸133位点的磷酸化,而足增加CREB和其辅助因子的结合,从而实现其下游基因在启动予水平的活性增加。在神经系统的各类疾病中,CREB对于促进神经元存活、再生、细胞修复等过程具有十分重要的作用。因此,作为CREB的共激活因子,TORCS在神经损伤修复中也具有潜在作用,本文主要针对新近发现的CREB共激活因了TORCs进行简要的文献综述和其在神经保护作用中的展望。     

CREB与其相关的非编码RNA在肿瘤发生发展中的作用

cAMP反应元件结合蛋白（cAMP responsive element binding protein, CREB）是亮氨酸拉链家族转录因子。新近研究发现,其在肿瘤组织中的表达显著高于癌旁,被认为是体内的原癌基因之一。非编码RNA（non-coding RNA, ncRNA）是生物体内不能翻译成蛋白质的RNA,主要包括微小RNA（microRNA, miRNA）和长链非编码RNA（long non-coding RNA, lncRNA）等,其异常表达与肿瘤的发生发展密切相关,是目前肿瘤研究的热点。研究表明,CREB与ncRNA之间存在互动效应,并且二者之间的相互作用影响肿瘤的发生发展,然而miRNA和lncRNA的作用机制却不相同。肿瘤细胞内高表达的CREB在影响下游靶基因表达时能够正调控miRNA,而对lncRNA则有促进和抑制两方面的作用。反之,肿瘤细胞中一些低表达的miRNA能促进CREB的表达;有趣的是,高表达的lncRNA能够促进CREB的表达和诱导其活性增强。在影响下游靶基因表达时miRNA仅仅发挥抑制作用,而lncRNA则分别具有促进和抑制作用。本文结合我们的系列报道和最新的研究结果,对ncRNA与CREB的互动效应及其与肿瘤的发生发展之间的关系作一综述。     

梓醇对Aβ损伤SH-SY5Y细胞BDNF表达的影响及机制研究

摘要 目的：探讨梓醇对β-淀粉样肽（β-amyloid, Aβ）损伤SH-SY5Y细胞脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor, BDNF）表达的影响及调节BDNF表达的机制。方法：以全反式维甲酸诱导分化的神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y为研究对象，研究梓醇对Aβ 损伤细胞的作用。采用MTT实验测定细胞存活率，ELISA测定BDNF的含量，Western blot检测转录因子cAMP反应元件结合蛋白（cAMP response element binding protein, CREB）及其活化形式磷酸化CREB（pCREB）表达量，RT-PCR测定BDNF mRNA及转录子的表达水平；用RNA干扰的方法阻断CREB表达后，用RT-PCR测定BDNF mRNA表达量的变化。结果：梓醇预保护提高Aβ损伤SH-SY5Y细胞的存活率，显著增加细胞培养上清中BDNF含量和胞内BDNF mRNA水平，促进BDNF转录子IV及其关键调节转录因子pCREB的表达，干扰CREB表达后，梓醇上调BDNF mRNA表达的作用部分消失。结论：梓醇可能通过上调CREB磷酸化促进BDNF的表达，从而发挥神经保护作用。     

cAMP反应元件结合蛋白:抗抑郁药信号转导通路的交汇点

本文综述了参与抑郁症和抗抑郁药作用的三条信号转导通路:环磷酸腺苷(cAMP)通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路、钙调蛋白激酶(CaMK)通路,以及cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein, CREB)作为上述通路交汇点的研究进展,并探讨了新型抗抑郁药的可能作用靶点.     

核钙信号与基因表达调节

钙（Ca^2 ）是细胞内重要的第二信使,近年的一些研究证实胞质Ca^2 和核Ca^2 信号通过不同的机制影响基因转录,核Ca^2 通过CaM激酶调节核蛋白磷酸化及cAMP反应元件结合蛋白（CREB）介导转录,胞质Ca^2 信号则触动血清反应元件（SRE）介导的基因转录。另外,核Ca^2 也参与多种核酶和核蛋白转运等核过程的调节。     

精氨酸酶Ⅰ参与环腺苷酸促进脑缺血再灌注大鼠的轴突再生

环腺苷酸（cAMP）作为细胞内的重要第二信使之一,主要通过激活下游cAMP依赖性蛋白激酶A（PKA）,进一步激活转录因子-cAMP效应元件结合蛋（CREB）,达到促进损伤轴突再生的作用.精氨酸酶Ⅰ主要是通过促进多胺的表达,从而克服髓鞘相关抑制因子对轴突再生的抑制作用,达到促进轴突再生的效果.在脑缺血中,cAMP促进轴突再生的过程是否有精氨酸酶Ⅰ的参与及其与RhoA信号通路的关系尚不清楚.本研究采用线栓法制备脑缺血再灌注模型（MACO）,采用Longa 5评分法对大鼠运动功能进行评分,利用逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）和Western蛋白印迹方法分别检测缺血灶周边脑组织生长相关蛋白43（GAP-43）和RhoA的mRNA和蛋白表达,免疫组化法进行GAP-43的形态学检测,作为轴突再生的标志.通过尾静脉注射cAMP类似物db-cAMP增加脑缺血后大鼠脑组织内cAMP的浓度后发现：db-cAMP处理可明显降低MACO大鼠的运动功能评分,且可促进GAP-43 mRNA及蛋白的表达,抑制RhoA mRNA及蛋白的表达,由此可见db-cAMP处理可促进脑缺血后大鼠运动功能的恢复,且这一过程与抑制RhoA通路,进而促进轴突再生有关;通过在db-cAMP的基础上给予精氨酸酶Ⅰ拮抗剂NOHA来降低精氨酸酶Ⅰ的活性发现：给予NOHA的大鼠运动功能评分明显增加,这一变化趋势与RhoA mRNA及蛋白表达的变化趋势相一致,而与GAP-43 mRNA及蛋白表达的变化趋势相反. 因此可推断：精氨酸酶Ⅰ参与了db-cAMP促进轴突再生、改善脑缺血后大鼠运动功能的过程,且与钝化RhoA通路有关.     

心肌细胞核钙调素I介导的bcl-2转录调节在大鼠心肌肥厚中的作用

为探讨心肌细胞核钙调素I(calmodulin I,CaM I)介导的bcl-2转录调节在大鼠心肌肥厚中的作用及其可能机制, 实验随机分为对照组和心肌肥厚组,采用腹主动脉缩窄法制备大鼠心肌肥厚模型。模型复制成功后4周,以改良差速离心和密度梯度离心提取并纯化细胞核;蛋白印迹法测定心肌细胞核cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response-element binding protein,CREB)及磷酸化CREB(phosphorylated cAMP response-element binding protein,pCREB)表达;免疫组化法观察左室心肌组织CaM I蛋白表达及分布;延续转录分析法观察阻断CaM I后心肌细胞核bcl-2 mRNA的变化。结果表明,心肌肥厚组pCREB蛋白表达较对照组明显增加(P<0．05),CREB蛋白表达无明显变化(P>0．05);CaM I分布于细胞核及细胞浆,心肌肥厚组CaM I蛋白表达较对照组明显增加(P<0．05);使用CaM抑制剂后心肌细胞核bcl-2 mRNA表达明显上调(P<0．05)。结果提示,压力超负荷时心肌细胞核内CaM I激活,抗凋亡基因bcl-2表达下调,核转录因子CREB磷酸化增加,但CREB 在调节bcl-2基因转录过程中可能发挥次要作用。     

海马cAMP反应元件结合蛋白与抗抑郁治疗

随着对抑郁症发病机制研究的不断深入,当前的重点已从单胺递质调节机制转向抑郁症的病理生理基础研究和抗抑郁治疗的长期作用机制。以脑内cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)为交汇点的细胞内信号转导通路正受到越来越多的关注,尤其是海马CREB的改变。明确海马CERB与抗抑郁治疗的关系,对深入理解抑郁症的病理生理基础和抗抑郁治疗的长期作用机制有重要的意义。因此,本文对近年来海马CREB与抗抑郁治疗的相关研究进行综述,主要涉及CREB的结构和海马内的分布、海马CREB的上游信号通路与抗抑郁治疗、调节海马CREB发挥抗抑郁作用的可能机制。     

人CREB1基因及蛋白的生物信息学分析

[目的]利用生物信息学方法预测分析人CREB1基因的启动子情况及蛋白质的理化性质、亲疏水性、细胞亚定位、蛋白质多级结构、与之相互作用的蛋白质以及GO注释。[方法]利用相应软件及网站预测分析CREB1基因及其蛋白的相关信息。[结果]发现CREB1基因存在4个启动子,其转录受SP1和AP-2影响较大;其蛋白质是由431个氨基酸组成的主要定位于细胞核的不稳定亲水蛋白,其等电点为5.44,序列在多个物种间保守性强;二级结构主要由α螺旋和无规卷曲;需要更多可靠的模板构建三级结构;CREB1调控由c AMP介导的信号通路,对神经系统疾病及肿瘤的发生发展有重要作用。[结论]SP1和AP2通过调控多个启动子影响CREB1的表达,其蛋白质主要定位于细胞核,通过调控c AMP介导的信号通路维持人体正常生理状态。     

CREB5在大肠癌转移中的调控机制

大肠癌转移过程中所涉及的细胞信号调控网络非常复杂, 寻找调控网络中的关键调控点对阐明大肠癌转移机制以及寻找药物治疗靶点均具有重要意义。研究表明, CREB5 (cAMP responsive element binding protein 5)可能为大肠癌转移相关信号调控网络中的关键基因。文章基于大肠癌表达谱数据, 根据CREB5基因表达值的大小对大肠癌的相关分子事件进行了富集分析, 发现这些分子事件与肿瘤转移密切相关。根据CREB5能够和c-Jun结合成为异二聚体的特点, 联合分析转录因子AP-1结合位点的富集情况, 筛选出在CREB5基因高表达组中表达上调、具有AP-1结合位点、且属于癌症通路的基因16个, 这些基因所构成的分子网络与细胞迁移功能类相关度最高。细胞迁移功能类主要由5个基因——CSF1R、MMP9、PDGFRB、FIGF和IL6所构成, 因此CREB5可能是通过调控这5个关键基因进而促进大肠癌的转移。     

细胞动粒蛋白Hec1启动子的结构及功能分析

细胞的分裂是一个严格调控,高度有序的过程.为了将复制后的染色体均匀、准确地传递给两个子细胞,细胞在分裂中后期受到纺锤体检验点的严格监控.Hec1定位于动粒,是纺锤体检验点调控的关键蛋白之一,它通过螺旋 螺旋结构域与其他动粒蛋白相互作用调节姐妹染色体的精确分离.为研究Hec1转录水平的调控机理,采用BLAST工具,从GenBank 中搜索到了人Hec1基因上游的序列,并利用在线工具http://mbs.cbrc.jp/research/db/TFSEARCH.html提供的转录因子结合位点搜索引擎,对其5′启动子调节区段进行了分析.分析结果表明：在Hec1基因上游-200～-1序列内,存在E2F、ATF4和cAMP应答元件结合蛋白（CREB）等转录因子调控元件.在结构分析的基础上,提取HeLa细胞基因组DNA,用PCR方法克隆了Hec1基因启动子,并构建了多个含启动子不同区段的pGL3荧光素酶报告基因表达质粒.瞬时转染HeLa细胞后的结果表明,-70～－63以及－155～－144之间的启动子区对维持荧光素酶活性最为关键.凝胶迁移实验证明,这两个区段分别能够和转录因子CREB以及ATF4结合.随后,采用野生型的以及含有133位磷酸化位点突变的CREB转染HeLa细胞,通过荧光定量PCR实验发现,Hec1的表达水平分别出现明显上升和下降.该结果表明,Hec1表达的调控是通过CREB的活化来完成的.     

Daxx在转录调控及凋亡中的作用

Daxx是细胞核内的一种新型转录调控蛋白,它与早幼粒细胞性白血病蛋白（promyelocytic leukemiaprotein,PML）在体内相互作用共定位PML癌基因结构域（PML omcogenic domains,PODs）。人Daxx(human Daxx ,hDaxx)和PML作为PODs主要蛋白质,关系到PODs球状结构的形成、维持及其它蛋白质在该区的定位。HDaxx能结合Fas死亡结构域（death domain,DD）,激活Jun氨基端激酶通路诱导细胞凋亡。HDaxx与PML、Fas等多种蛋白质相互作用,与细胞周期调节及凋亡相关,这将为某些疾病发病机理研究提供一定的理论与实验基础。     

大肠杆菌鼠李糖调节子

大肠杆菌（Escherichia coil）L-鼠李糖（rha）调节子由三个功能相关的操纵子（operon）组成,位于大肠杆菌染色体基因组中。它编码大肠杆菌吸收和利用L-鼠李糖的蛋白,即一个鼠李糖运输蛋白（RhaT）、三个鼠李糖代谢酶（RhaB、RhaA、RhaD）以及两个调节蛋白（RhaS、RhaR）。三个操纵子均受到L-鼠李糖本身的诱导,同时以调控蛋白RhaS、RhaR和CRP（cAMP受体蛋白）为中介的正调控也参与调节。