PKHD1基因的分子特征和生物功能研究进展

PKHD1 (polycystic kidney and hepatic disease 1) 基因定位于人染色体6p12.2．该基因在基因组内约占500 kb,其中大约含86个外显子．目前所知,其最长ORF至少由67个外显子组成,编码一个由4 074个氨基酸组成的单次跨膜受体样蛋白,被称为纤囊素(fibrocystin/polycystin,FPC)．PKHD1是人类常染色体隐性遗传多囊肾病(autosomal recessive polycystic kidney disease,ARPKD)的致病基因．在小鼠中,FPC于胚胎期9.5天可在发育中的神经管、气管、原肠管等含管道的器官中被探测到．在人类,FPC在胎肾即开始表达于输尿管芽,并持续表达于输尿管芽分支演变为集合管的整个过程．在成体肾,FPC也主要表达于肾内集合管上皮细胞,其亚细胞定位于上皮细胞的管腔面的顶端,主要分布在细胞纤毛和基体附近．FPC的主要生物功能目前仍未完全明了,新近的研究表明,FPC可能作为一个膜受体样蛋白,将细胞外的信号通过结合与调节TRPP2 (PKD2) 钙离子介导的通道传递到细胞内,调控体内各管道上皮细胞分化、增殖、极化和移行,从而促成各种生理管道的形成．     

EGFP/SDCT1融合蛋白表达、亚细胞定位信号分析、组织分布及电生理功能研究

从正常人肾中克隆低亲和力钠离子依赖二羧酸共转运蛋白 1(sodium-dependent dicarboxylate co-transporter 1, SDCT1, NADC1)全长基因, 并将其和N端及C端缺失突变的SDCT1基因分别插入增强型绿色荧光蛋白基因(EGFP)表达载体中构建EGFP/SDCT1融合蛋白真核表达载体, 然后将它们转染到人肾小管上皮细胞HKC中表达并用激光共聚焦显微镜观察融合蛋白的亚细胞定位情况以确定其定位信号. 双重PCR分析证实融合基因已整合到细胞基因组中, Western blot显示融合基因已在细胞中得到表达. 共聚焦显微镜分析显示正常人SDCT1蛋白主要定位于细胞膜上, 与生物信息学的预测结果一致, 而C端缺失的SDCT1基因转染的细胞, 其绿色荧光位于细胞质, N端缺失基因转染的细胞, 其绿色荧光主要位于细胞膜上. 将体外转录的融合基因mRNA显微注射到爪蟾卵母细胞中表达并用双电极电压钳技术记录细胞跨膜电流, 结果在卵细胞膜上测定出了Na⁺内向电流. 免疫组化结果显示SDCT1主要表达于人近端肾小管上皮细胞的管腔侧, 而在远端肾小管、集合管、肾间质和肾小球中未见SDCT1的表达. 上述研究表明, 正常人SDCT1蛋白定位于近端肾小管上皮细胞的管腔侧膜上, SDCT1蛋白的C端部分对于其合成后的迁移及靶向定位是必需的, 人SDCT1蛋白的细胞膜定位序列可能位于其C端部分.     

TGF-βⅡ型受体mRNA及蛋白在人IgA肾病肾小管上皮的表达

为探讨转化生长因子-β（TGF-β）在人IgA肾病肾小管间质纤维化中的应用。本用原位杂交及免疫组织化学方法研究转化生长因子-βⅡ型受体（TGF-βRⅡ）mRNA和蛋白在肾小管上皮细胞的表达。结果表明：TGF-βRⅡmRNA定位于肾小管及集合管上皮细胞,TGF-βRⅡ蛋白定位于肾小管及集合管上皮细胞的基底面,腔面及侧面,或呈与基底膜相垂直的基底部纵纹出现于一些细胞的胞质内,肾小球系膜细胞也可见TGF-βRⅡmRNA及蛋白表达,但不如肾小管明显,以上结果提示肾小管和集合管上皮细胞的受体可与TGF-β特异性结合。TGF-β则通过自分泌作用促进小管上皮细胞合成与分泌ECM。过多的ECM在小管周围沉积;或TGF-β抑制ECM的降解,终将导致IgA肾病的肾小管间质纤维化。     

PKHD1基因缺陷与常染色体隐性遗传性多囊肾病的研究进展

PKHD1是目前所知人类常染色体隐性遗传多囊肾病(autosomal recessive polycystic kidney disease,ARPKD)的惟一致病基因。ARPKD临床病变以双肾多发性进行性充液囊泡为主要特征。目前对PKHDl基因在ARPKD发病中的作用了解并不多。该文对ARPKD的发病机制和PKHD1基因功能最新研究进展进行综述。     

一个大鼠心肌缺血-再灌诱导表达上调的新基因Mip1的克隆和特性分析

采用生物信息学方法和5′cDNA末端快速扩增法(RACE)技术相结合,克隆了一个大鼠心肌缺血-再灌诱导表达上调的新基因Mip1,并经RT-PCR测序及多组织膜RNA印迹证实.生物信息学分析显示,MIP-1定位于大鼠染色体1q12区,含5个外显子和4个内含子,开放阅读框(ORF)为1 827 bp,编码608个氨基酸,其编码蛋白N端含KRAB结构域,C端含14个连续的C2H2型锌指蛋白结构域,氨基酸第277位至293位为双向的核定位信号,多组织膜RNA印迹显示该基因在脑组织表达最高,其次是心脏,在其他组织表达较低或无表达.进一步深入研究该基因的功能具有重要生物学意义.     

人Collectrin同源基因的分离克隆及其在人肾集合管和远曲小管的特异表达

为探讨collectrin在人类疾病中的作用 ,利用人类collectrin同源性引物 ,经末端cDNA快速扩增法分离获得人collectrin基因全长序列并对collectrin进行生物信息学分析及定位表达研究 .结果发现 ,人类collectrin(GenBank登录号为AF2 2 9179)基因全长含 1345bp ,开放阅读框架编码 2 2 2个氨基酸 .在核苷酸和氨基酸水平 ,与小鼠collectrin序列分别有 86 9%和 87 4 %同源性 .生物信息学分析结果提示 ,collectrin为一个 2 5kD的具有一个信号肽和一个跨膜区的跨膜糖蛋白 .人类collectrin与人类血管紧张素转换酶相关的羧基肽酶 (ACE2 )具有 4 7 8%高度同源性 .人多组织Northern杂交结果显示 :collectrin基因为人类肾脏特异性表达基因 .原位杂交及免疫组化证实 ,与小鼠collectrin特异表达于集合管细胞不同 ,人collectrin基因mRNA及其蛋白产物除位于肾脏集合管细胞外 ,远曲肾小管细胞也有表达 .由此推论 ,人类collectrin基因为肾脏特异性表达基因 ,与人类血管紧张素转换酶相关的羧基肽酶具有高度同源性 ,可能为血管紧张素转换酶 (ACE)基因家族的新成员 .     

红腹锦鸡肾的组织结构及EGFR、TGF-β、AQP-2在肾脏中的表达

为了解红腹锦鸡肾脏的结构特征,观察表皮生长因子受体(EGFR)、转化生长因子-β(TGF-β)、水通道蛋白-2(AQP-2)在肾脏中的表达情况,应用组织学方法及免疫组织化学方法,观察了5只红腹锦鸡肾脏的组织结构,检测了EGFR、TGF-β(TGF-β1,TGF-β2,TGF-β3)、AQP-2在肾中的表达。结果表明:红腹锦鸡肾脏主要由许多肾单位、集合管和少量结缔组织组成。肾单位是肾脏功能结构的基本单位,它由一个肾小体和一个与其连接的上皮性肾小管构成。血管球由一团迂回盘曲的毛细血管丛构成,结构简单;肾小囊足细胞的突起与毛细血管内皮细胞及基膜紧密相贴,三者构成肾小体的滤过屏障;近端小管由单层立方上皮组成,上皮细胞游离面有许多微绒毛,细胞界限不明显,侧面有许多指状突起彼此交错,质膜内褶较少;远端小管上皮细胞基底面有丰富的质膜内褶;集合管上皮细胞有明细胞和暗细胞两种类型;近端小管上皮细胞呈EGFR、TGF-β免疫反应阳性,集合管上皮细胞呈AQP-2免疫反应阳性。EGFR、TGF-β、AQP-2可能发挥着不同的功能,对肾单位的构筑、肾小管和集合管结构的稳定以及肾脏水的平衡等可能有重要的调节作用。     

人类新型Krüppel类转录因子hBKLF的cDNA克隆、亚细胞定位及表达特征

人胎肝cDNA文库FLD4585克隆可能编码一种造血相关的转录因子,本文旨在从22周孕龄人胎肝中获得其编码基因的全长cDNA序列,分析其编码蛋白的功能域、基因组结构、染色体定位、亚细胞定位及表达谱特征.采用5′RACE方法获得FLD4585克隆全长;生物信息学方法确定hBKLF基因结构、染色体定位及功能域特征;GFP融合蛋白技术确定hBKLF亚细胞定位;Northern 杂交、RT-PCR、Western印迹方法分析其表达谱.结果获得了FLD4585克隆编码的hBKLF cDNA全长序列,它含1810 bp,编码345个氨基酸,与小鼠BKLF同源,C端含3个特征性C2H2结构的锌指,是KLF转录因子家族的新成员.hBKLF基因跨越33 kb,含6个外显子和5个内含子,位于4号染色体4p15.2～p16.1.GFP-hBKLF融合蛋白在COS-7细胞中呈细小点状分布于核内,核仁区无分布.hBKLF含有两个转录本,大小为4.4 kb～7.5 kb和1.35 kb～2.4 kb.大转录本在成人及胎儿组织广泛表达,小转录本在外周血白细胞、肝脏和骨髓表达量最高,红系和粒系细胞均表达hBKLF.hBKLF表达量随肝脏发育成熟而下降,随红系、粒系成熟而升高.以上研究提示hBKLF可能是一种在体内广泛发挥作用的转录因子,在造血的调控中可能有重要作用.     

EphA2的研究进展

在细胞增生、分化以及胚胎发育过程中 ,受体酪氨酸激酶 (ＰＴＫｓ)起着重要的作用 .Ｅｐｈ (ｅｒｙｔｈｒｏｐｏｉｅｔｉｎｐｒｏｄｕｃｉｎｇｈｅｐａｔｏｍａｃｅｌｌｌｉｎｅ)受体家族是ＰＴＫｓ家族成员之一 .ＥｐｈＡ2是ＥｐｈＡ亚家族受体 8个成员中的第 2个 .ＥｐｈＡ2广泛表达于人的多种组织或细胞系中 .人类ｅｐｈＡ2基因定位于染色体 1ｐ36 1,含有 17个外显子 ,此区在人体的多种肿瘤中常有缺失 .ＥｐｈＡ2有对细胞增生的调节作用 .ＥｐｈＡ2对细胞增生的调节主要体现在 :ＥｐｈＡ2的过表达具有转化正常细胞的能力 ;ＥｐｈＡ2与配…     

大天鹅肾组织显微结构及细胞凋亡相关蛋白的表达

为了解大天鹅(Cygnus cygnus)肾的结构特点和相关活性蛋白的表达情况,采用石蜡切片、H.E染色和免疫组化法,观察分析大天鹅的肾组织显微结构和Caspase-3、Bcl-2、Bax及AQP-3的表达。大天鹅的肾组织主要由肾单位、集合管和结缔组织构成;肾小球由一团盘曲的毛细血管构成,近端小管由单层立方上皮组成,游离面有刷状缘,细段由单层扁平上皮组成,远端小管由立方形上皮组成,腔面无刷状缘。近端小管上皮细胞中有Caspase-3、Bcl-2、Bax阳性表达,远端小管上皮细胞有Caspase-3阳性表达,集合管上皮细胞有Bcl-2、AQP-3阳性表达,在肾小球毛细血管内皮有Bcl-2阳性表达。Caspase-3、Bcl-2、Bax及AQP-3共同调节细胞的生长与凋亡过程,可能在稳定鸟类肾单位和集合管结构及调节肾组织水平衡等方面有重要的作用。