P-TEFb的功能及其活性调控机制

P-TEFb是调控真核基因转录延伸的核心转录因子之一,为大多数mRNA转录所必需;与艾滋病、心肌肥大和肿瘤均有密切关系;目前有关P-TEFb的生物学功能及其活性调控机制仍在不断的发现之中。在细胞内,P-TEFb以无活性和可被募集两种复合体存在,并且两种复合体之间可互相转化,以严格维持细胞内P-TEFb的总体活性水平。近年的研究已逐渐揭示P-TEFb活性调控的分子模式,以及调控细胞内P-TEFb活化的信号和分子机理。本文综述近年有关P-TEFb的功能和活性调控机制的研究进展。     

黄淮麦区小麦子粒多酚氧化酶活性基因等位变异的分子检测

摘要: 籽粒多酚氧化酶（Polyphenol oxidase,PPO）活性是造成面粉以及面制品褐变的主要因素,了解不同小麦品种籽粒PPO活性基因的等位变异情况,有助于遗传改良中提高面制品的外观品质。本研究利用2A染色体上Ppo-A1的标记PPO18以及2D染色体上Ppo-D1的标记PPO16和PPO29检测该基因在118份黄淮麦区小麦品种中的等位变异。结果表明：在Ppo-A1位点,48.3％的小麦品种含Ppo-A1a（高PPO活性）型等位基因,51.7％的小麦品种含Ppo-A1b（低PPO活性）型等位基因,Ppo-A1a和Ppo-A1b两者之间的差异达到显著水平（P﹤0.05）。在Ppo-D1位点,55.1％的小麦品种含Ppo-D1a（低PPO活性）型等位基因,44.9％的小麦品种含Ppo-D1b（高PPO活性）型等位基因,Ppo-D1a和Ppo-D1b两者之间的差异也达到显著水平（P﹤0.05）。在Ppo-A1和Ppo-D1两个位点共检测到Ppo-A1a/Ppo-D1a（中间型PPO活性)、Ppo-A1a/Ppo-D1b（高PPO活性）、Ppo-A1b/Ppo-D1a（低PPO活性）、Ppo-A1b/Ppo-D1b（中间型PPO活性）四种变异组合类型,分布频率分别为28.8％、19.5％、26.3％和25.4％,彼此之间的差异均达到显著水平（P﹤0.05）。总体来看,这三个基因特异性标记可以快速、准确和方便的检测籽粒PPO基因的不同等位变异。此外,本研究检测出部分材料具有低PPO活性,可为选育具有低PPO活性的小麦品种提供有用信息。     

嵌合中国分离株基因的丙型肝炎病毒（1b／2a）细胞培养模型的建立

目的：建立嵌合中国分离株基因的丙型肝炎病毒（HCV）细胞培养模型。方法：利用3片段融合PCR的方法将中国HCV河北分离株（1b）的全长包膜蛋白基因引入JFH1（2a）株基因骨架,构建包膜蛋白基因区相互置换的嵌合HCV（1b／2a）全长基因组,经线性化后体外转录获得全长RNA,转染Huh7．5．1细胞系,用免疫荧光及蛋白印迹实验检测。结果：该RNA可以产生具有体外感染活性的嵌合HCV,且感染性可在共同培养的细胞间传播。结论：首次在国内建立了嵌合中国HCV分离株基因的HCV细胞培养体系。     

转录因子DEC1和DEC2通过Ebox元件下调大鼠Gclc基因的表达

为研究Ebox元件在谷氨酸 半胱氨酸连接酶催化亚基(glutamate cysteine ligase catalytic subunit,GCLC)基因表达中的地位,构建含Gclc上游5.9 kb调控序列,及突变Ebox（-3 853～ -3 848）的萤火虫荧光素酶报道载体.转染大鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞（L2）,比较野生与突变报道载体的转录活性.共转染野生型载体与转录因子分化型胚胎软骨发育基因1/2（differentiated embryo chondrocyte expressed gene1/2,DEC1/2）真核表达载体,检测DEC1/2对Gclc转录活性的影响;电泳迁移率（electrophoretic mobility shift assays, EMSA）和超级迁移率实验（supershift assay）检测Ebox元件是否与DEC1/2特异结合.蛋白免疫印迹技术检测Dec1/2过表达对Gclc表达的影响. 结果显示,载体构建符合预期;突变Ebox元件可显著上调Gclc荧光素酶活性(P<0.01);共转染DEC1/2表达载体显著下调Gclc荧光素酶活性(P<0.01);EMSA证实Ebox元件(－3 853～－3 848）与核蛋白结合,且特异性强;超级迁移率显示,结合的核蛋白有转录因子DEC1、DEC2;Western 印迹结果显示,DEC1/2的表达明显下调Gclc的内源性表达.结果提示,转录因子DEC1与DEC2具有Gclc表达抑制活性,可能与Ebox（－3 853～－3 848）有关.     

乳腺癌雌激素受体β不同亚型表达载体的构建及其转录活性分析

目的：构建人乳腺癌中雌激素受体B（ERβ）3种亚型ERβ1、ERβ2和ERβ5的真核表达载体,测定不同亚型ERβ的转录活性。方法：以乳腺癌细胞MCF7的cDNA为模板,PCR扩增ERβ1、ERβ2和ERβ5万基因,分别克隆到pXJ40-Mye载体,Western印迹检测克隆载体在293T细胞内的表达;将上述载体与含雌激素应答元件（ERE）的萤光素酶（Luc）报告基因载体（ERE—luc）共转293T细胞,测定各亚型ER／3的转录活性。结果：构建了Myc—ERβ1、Myc—ERβ2和Mye—ERβ5表达载体,转录活性结果显示上述表达载体均具有活性,雌激素可升高ERβ5的转录活性,不能升高Eβ2和ER5的转录活性。结论：该研究为进-步探讨不同亚型ERβ在乳腺癌中的功能奠定了基础。     

雌激素受体β转录激活系统的构建

目的：构建雌激素受体β（ERβ）的转录激活系统。方法：以pcDNA3-ERβ质粒为模板,利用PCR技术扩增ERβ全长及转录激活结构域1（AF1）、DNA结合结构域（DBD）、转录激活结构域2（AF2）等不同长度的基因片段,分别插入pGAL载体中,构建重组质粒,转染293T细胞,利用免疫杂交方法鉴定其表达情况,用萤光素酶报告基因（Gal4-LUC）检测转录活性。结果：构建了ERβ全长及不同功能区片段编码基因的重组质粒,转染293T细胞后检测到相应蛋白的表达;在活性实验中,雌激素（E2）诱导下pGAL-ERβ使Gal4-LUC活性升高约17倍,pGAL-ERβAF1在有无E2诱导下均能使Gal4-LUC活性升高2倍,pGAL-ERβAF2在E2诱导下使Gal4-LUC活性升高约7倍,pGAL-ERβDBD对Gal4-LUC活性没有明显作用。结论：ERβ的转录激活系统构建成功。     

性类固醇激素对胡子鲇性分化的影响

研究采用组织学和荧光实时定量PCR方法,检测17-甲基睾酮（17-MT）和17-雌二醇（17-E2）对胡子鲇（Clarias fuscus）性腺组织学、性别比率以及性分化前后脑型芳香化酶基因（Cyp19a1b）和翼状螺旋/叉头转录因子2（Foxl2）基因表达的影响。结果表明:在出膜后230日龄,17-MT （50、100和200 g/L）浸浴、17-E2（100、200和300 g/g）投喂处理对成活率无显著影响,但中、高剂量（100和200 g/L）17-MT显著抑制卵巢发育,促进精巢发育,卵巢腔出现时间分别推迟4d和6d,初级卵母细胞出现时间分别推迟8d和9d,而初级精母细胞出现时间则分别提前3d和5d,且雄性率分别达70%和76%,显著高于50 g/L组和对照组（P0.05）。相反,中、高剂量17-E2（200和300 g/g）处理使卵巢腔出现时间分别提前2d和3d,初级卵母细胞出现时间分别提前1d和3d,初级精母细胞出现时间分别推迟3d和7d,而雌性率分别达74%和78%,显著高于100 g/g组和对照组（P0.05）。此外,在性腺分化期,17a-MT促进Cyp19a1b但抑制Foxl2的表达,而17-E2促进Cyp19a1b和 Foxl2的表达。结果显示Cyp19a1b不是引起胡子鲇性分化的直接因素,但可能通过下丘脑-垂体-性腺轴对胡子鲇性分化过程产生间接影响;而Foxl2直接参与胡子鲇的性分化,即17a-MT和17-E2分别通过抑制和促进Foxl2的表达来影响雌激素的生物合成,从而调控胡子鲇性分化的方向。       

儿童孤独症相关基因NRXN1β启动子功能分析

Neurexins是神经特异性突触蛋白,Neurexin1β结构的异常与孤独症密切相关。为分析孤独症相关基因NRXN1β最小启动子和调节基因转录的功能元件,本文构建了含NRXN1β基因上游调控区不同区域的荧光素酶报告基因质粒,转染HEK293细胞后,利用检测双荧光素酶报告基因的转录活性以确定NRXN1β基因最小启动子区,进而筛选出相应的显著增强或抑制报告基因活性的功能区;同时,为鉴定顺式作用元件,利用基因定点突变技术对基因功能区内和临近DNA序列进行连续的碱基突变;最后,采用转录因子预测工具对启动子功能区内的转录调控元件进行分析。结果首次发现NRXN1β最小启动子区位于-88~+156 bp,-88~-73 bp和+156~+149 bp可增强启动子活性,+229~+419 bp可抑制启动子活性,且-84~-63 bp为能够显著性增强启动子活性的顺式作用元件,该区域可能存在DBP(Albumin D-site-binding protein,DBP)和ABF1(Autonomously replicating sequence-binding factor 1,ABF1)两个转录因子结合位点。     

蛋白磷酸酯酶2A调节微管相关蛋白1b的磷酸化

微管相关蛋白MAP1b的生物学活性受其磷酸化修饰的调节,后者则受相应的蛋白激酶和蛋白磷酸酯酶(PP)调控.为研究蛋白磷酸酯酶在脑内对MAP1b磷酸化的调控作用,采用有代谢活性的大鼠脑片作为模型,分别应用冈田酸(okadaic acid)和cyclosporin A选择性地抑制PP2A 和PP2B活性,来研究其对脑内蛋白磷酸酯酶MAP1b磷酸化的调控.采用特异性的MAP1bⅠ型磷酸化依赖性抗体522和免疫印迹技术检测MAP1bⅠ型磷酸化.结果表明,当PP2A被okadaic acid选择性抑制后,MAP1bⅠ型磷酸化明显增加.而PP2B被选择性地抑制后,MAP1b磷酸化的变化不大.免疫组化染色显示,MAP1b广泛分布于鼠大脑神经元和突起中,与对照组相比,在PP2A抑制的脑片中抗体522的免疫活性在神经元中明显升高.上述结果表明,PP2A是脑中调控MAP1bⅠ型磷酸化的主要蛋白磷酸酯酶.     

家蚕滞育关联山梨醇脱氢酶基因的启动子活性分析

【目的】明确家蚕Bombyx mori滞育关联基因山梨醇脱氢酶基因BmSDH(BmSDH-1,BmSDH-2a和BmSDH-2b)的转录特性。【方法】用5'RACE技术确定家蚕3个BmSDH基因的转录起始位点。利用PCR技术克隆3个BmSDH基因约1 kb及BmSDH-2a不同长度的启动子区序列,分别构建带有萤火虫荧光素酶报告基因的载体pGL3-BmSDH-P-luc,并与pRL-CMV报告质粒(含海肾荧光素酶报告基因)共转染家蚕BmN细胞,通过双荧光素酶检测系统检测BmSDH基因启动子活性;分别在BmN细胞培养基中添加昆虫保幼激素、蜕皮激素和滞育激素,通过双荧光素酶检测系统检测不同浓度激素处理对BmSDH-2a基因启动子活性的影响。【结果】BmSDH-1的转录起始位点为A(-41),BmSDH-2a的转录起始位点为C(-41),BmSDH-2b的转录起始位点为A(-40)(翻译起始位点为+1)。双荧光素酶检测结果表明,BmSDH-2a启动子活性极显著高于BmSDH-1和BmSDH-2b启动子,BmSDH-2a 355 bp长度片段的启动子活性极显著高于674 bp和1 117 bp长度片段。用不同浓度滞育激素处理BmN细胞后,BmSDH-2a的1 117 bp启动子活性随着滞育激素浓度的升高有上升的趋势,当浓度高于100 ng/mL时启动子活性有所降低但仍保持在较高水平;用保幼激素进行处理后,随着激素浓度的升高启动子活性逐渐降低;蜕皮激素处理后,0.1 ng/mL激素显著增强启动子活性,当激素浓度继续升高启动子活性逐渐降低。【结论】确定了BmSDH基因的转录起始位点。BmSDH-2a启动子活性显著高于BmSDH-1和BmSDH-2b启动子,一定浓度的蜕皮激素能显著提高BmSDH-2a启动子活性。研究结果有助于阐明BmSDH基因在家蚕滞育中的功能。     

Elongator复合物:一种新的参与转录延伸的组蛋白乙酰转移酶

由6个亚基组成的Elongator复合物是RNA聚合酶Ⅱ（RNA polymeraseⅡ．RNAPⅡ）全酶的一个重要组成部分,它可以与高度磷酸化的RNAPⅡ相结合,其Elp3亚基具有组蛋白乙酰转移酶（histone acetyltransferase,HAT）活性,在以染色质为模板的转录延伸中发挥重要作用。Elongator是目前发现的第一个参与转录延伸的HAT复合物。     

Sir2基因与端粒沉默的研究进展

转录沉默是基因表达调控的重要方式,它对于保持细胞的不同分化状态和维持染色质的稳定性至关重要。沉默信息调节因子2（silent information regulator 2,Sir2）参与酵母交配型基因沉默（silent mating type）、端粒区基因沉默以及核糖体DNA（rDNA）沉默。端粒区的基因沉默可能是酵母衰老过程中的机制之一,处于沉默状态的染色质中的许多基因无转录活性,可能由此影响酵母生长。     

DNA切除修复与转录偶联

细胞DNA受到某些环境理化因子损伤后,其中活性转录基因和DNA转录链上的损伤被优先切除修复,这种DNA选择性修复直接与基因转录过程偶联．在大肠杆菌中已分离到实现此功能的转录修复偶联因子（TRCF）,是由mdf基因编码的一种具有ATPase活性的DNA结合蛋白．在真核细胞中,发现某些DNA修复蛋白也在DNA转录中起作用,如人DNA切除修复基因ERCG－3编码产物,是转录因子TFⅡH中最大亚基p89,酵母切除修复基因RAD3就是编码因子b的最大亚基p85．     

酵母RNA聚合酶II羧基端结构域激酶CTDK-I及其亚基的结构与功能

RNA聚合酶Ⅱ最大亚基Rpb1的羧基端结构域（carboxyl-terminal repeat domain,CTD）是RNA聚合酶Ⅱ发挥转录延伸功能所必需的,对其执行精确的转录调节功能至关重要。酵母细胞周期蛋白依赖性激酶CTDK-I（carboxyl-terminal repeat domain kinase,CTDK-I）由CTK1、CTK2和CTK3组成,作用于RNA聚合酶Ⅱ羧基端结构域,动态磷酸化CTD的七肽重复序列（YSPTSPS）来调控转录和翻译。酵母中的特异性蛋白CTK3与特殊的细胞周期蛋白CTK2结合形成异二聚体,再与CTDK-I的催化亚基CTK1结合以调节其活性。CTK1作为细胞周期蛋白CDK（cyclin dependent kinase,CDK）的同源蛋白,其结构与功能的研究可拓展人们对CDK蛋白家族的认识;CTK2-CTK3复合物对CTK1调控机制的研究也可为细胞周期蛋白抑制剂的研发提供新的思路。本文简述了酵母CTDK-I的功能特点及其亚基的结构与功能以及亚基间的相互作用,并展望了CTDK-I复合物的研究前景。     

miR-146a/b在Hep3B细胞中的表达及上下游调控机制探讨

目的：探究miR-146a/b在Hep3B的表达及其上游调控机制和下游靶标蛋白。方法：MTT法检测人正常肝细胞株LO2和人肝癌细胞株HepG2、Hep3B的增殖活性。分别提取3个细胞的总RNA和蛋白,应用RT-qPCR和蛋白印记法分别检测细胞株中miR-146a/b的表达和细胞外调节激酶1/2（ERK）、磷酸化ERK 1/2（p-ERK1/2）、磷酸化蛋白激酶B（p-AKT）、NF-κB抑制蛋白α亚基（IκBα）、白介素1受体关联激酶1（IRAK1）、肿瘤坏死因子受体相关蛋白6（TRAF6）的蛋白水平。用抑制剂分别抑制Hep3B细胞PI3K、AKT、ERK、NF-κB信号分子的活性并检测miR-146a/b的表达水平及IRAK1、TRAF6的蛋白水平。结果Hep3B细胞增殖活力和miR-146a/b表达水平显著高于LO2和HepG2（P<0.01）。蛋白印记结果显示,以LO2为对照组,Hep3B细胞的p-ERK1、ERK1、p-AKT、IκB的蛋白水平明显升高,分别为LO2的10.87、24.68、6.67和1.92倍;IRAK1、TRAF6的蛋白水平明显降低,分别为LO2的0.23和0.003倍。与LO2细胞相比,HepG2细胞的IκB和IRAK1蛋白表达明显升高,分别为LO2的4.46和2.69倍。抑制Hep3B细胞的PI3K和AKT活性12 h和24 h,miR-146a和miR-146b的表达水平显著降低（P<0.05）;抑制ERK和NF-κB的活性12 h和24 h,miR-146a/b的表达水平没有显著变化。抑制PI3K、AKT、ERK、NF-κB信号通路活性均可上调TRAF6和下调IRAK1的蛋白表达水平。结论：在恶化程度较高的Hep3B细胞中,PI3K/AKT可通过上调miR-146a/b的表达进而下调TRAF6的蛋白水平,这一机制为肝肿瘤发生发展的机理研究提供了重要线索。