bHLH因子对大脑神经前体细胞的增殖分化与命运决定的调节

神经前体细胞(neural progenitor cells,NPCs)是具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞,它的增殖和分化受到多种内源或者外源因子,以及邻近或远程细胞信号通路的调控。多项研究表明,碱性螺旋——环——螺旋(basic helix-loop-helix,b HLH)家族转录因子之间相互联系,相互竞争,广泛参与调控端脑的发育过程,在NPCs向神经元和神经胶质细胞分化过程中起着重要的调控作用。而b HLH家族分子的不同的表达状态,即持续表达或波动表达,又与NPCs增殖或者分化的最终结局有着重要的关系。本文主要对在端脑发育中有重要代表性作用的b HLH转录因子,以及它们之间的表达调控关系的研究进展进行综述。     

分化抑制因子3的表达调控机理及其功能

分化抑制因子3(inhibitor of differentiation 3,Id3)属于螺旋-环-螺旋(helix-loop-helix,HLH)转录因子家族成员之一,该分子参与细胞周期调控过程,在细胞生长与发育.机体的生理及病理过程中发挥重要调控作用.其表达和功能涉及许多复杂的调控机制.     

分化抑制因子3的表达调控机理及其功能

分化抑制因子3（inhibitor of differentiation 3,Id3）属于螺旋-环-螺旋（helix-loop-helix,HLH）转录因子家族成员之一,该分子参与细胞周期调控过程,在细胞生长与发育、机体的生理及病理过程中发挥重要调控作用。其表达和功能涉及许多复杂的调控机制。     

Id2作为Rb蛋白的靶点并介导Myc癌蛋白的信号

Id蛋白是一类基因转录调控因子 ,对细胞生长和分化有重要调控作用 . Id蛋白含有一个与碱性螺旋 -环-螺旋 b HLH蛋白类似的 HLH结构域 ,故能与 b HLH中的一些蛋白 (如 E2 A,E47,E2 B等 )形成异二聚体 .但是 ,由于 Id蛋白缺乏与 DNA结合的碱性区域 ,其异二聚体并不能结合 DNA.因此 ,Id对 b HLH蛋白具有显性负调控作用 ,从而调节细胞分化 . b HLH转录因子通过其 HLH结构形成同源或异源二聚体 ,其碱性区域与 DNA特异序列 (CANNTG)结合 ,从而启动基因的转录 .已知 ,b HLH在某些细胞发育中扮演重要角色 ,如神经元的形成 ,肌肉的…     

分化抑制因子与肿瘤相关性研究进展

分化抑制因子(inhibitor of differentiationl Id)是广泛表达的螺旋-环-螺旋(helix-loop-helix,HLH)家族成员中参与负性调节的转录因子,在真核生物中,Id蛋白在发育、调控细胞增殖和分化、肿瘤血管形成、侵袭性以及转移等方面有着重要的作用.最近的研究表明,Id表达不仅和肿瘤形成、进展以及预后相关,而且有望成为肿瘤治疗的新靶点.综述了Id在肿瘤发生发展过程中可能的机制、作用以及在肿瘤靶向治疗中的前景.     

免疫球蛋白基因的转录调控

免疫球蛋白(Ig)的表达是B细胞特异性和发育阶段特异性的事件.Oct2、NF-kB和HLH蛋白与Ig基因细胞特异转录有关.Oct2含有POU结构域,属POU转录调控因子家族;NF-kB有rel-like结构域,属rel-like转录调控因子家族;HLH蛋白特征性结构为螺旋-环-螺旋(helix-loop-helix,HLH)结构域,已报道的HLH蛋白都与转录调节有关.     

生肌螺旋-环-螺旋蛋白

HLH 蛋白是近几年来发现的一类 DNA 结合蛋白,其分子中含有一螺旋-环-螺旋(HLH)结构.至今,其家族成员已超过20个,它们参与转录调节、细胞癌变以及细胞分化等过程.骨骼肌发育成熟的各个阶段均受到特异生肌转录调节蛋白因子的控制.这些因子包括 Myo D1,myogenin 以及 Myf-5等,它们均系 HLH 家族成员,在生肌过程中起非常重要作用.     

血液发生相关microRNAs研究进展

血液发生对生命体有着十分重要的意义。脊椎动物的血液发生主要表现为造血干细胞的自我更新和分化、造血祖细胞的增殖分化以及血细胞的成熟。血液发生过程的调控涉及多种转录因子、膜受体、造血生长因子和microRNAs等,它们之间相互作用形成多种信号通路及信号通路网。microRNAs是一类非编码RNA,广泛分布于真核生物细胞中,在机体的造血过程中发挥着重要作用。microRNAs的表达受造血相关信号通路中转录因子的调控,而microRNAs的表达能抑制或降低参与造血相关信号通路的转录因子以及更多造血相关调控因子的表达,从而影响血细胞发生相关的信号通路,进而调控造血过程。本文主要介绍了脊椎动物造血过程和血细胞发生相关信号通路,并围绕microRNAs与造血相关转录因子及信号通路之间的作用关系,总结了microRNAs调控血液发生的相关研究进展。     

植物bHLH转录因子参与非生物胁迫信号通路研究进展

干旱、高盐以及低温作为主要的非生物胁迫在全球范围内影响了许多粮食作物的生长和产量。植物对非生物胁迫的适应性应答主要是通过复杂的信号通路改变大量下游基因表达来实现。b HLH作为植物体内第二大类转录因子,能与E-box顺式作用元件特异性结合,调控胁迫-应答相关基因的表达。侧重对植物中b HLH转录因子参与非生物胁迫信号通路的最新研究进展进行综述,以期进一步了解植物b HLH转录因子在逆境胁迫方面发挥作用的分子机理,为基因工程调控植物应答胁迫的能力提出理论依据。     

植物NAC转录因子

NAC转录因子是植物特有的一类转录因子,在整个植物王国中广泛存在。该家族成员在其N端具有一个保守的大约由150个氨基酸组成的NAC结构域,c端具有一个高度变异的转录激活区。已有的研究表明,NAC转录因子在植物多种发育以及信号转导过程中起作用。本文就植物NAC转录因子的基本结构特征、生物学功能和表达调控的研究进展进行介绍。     

c-Myc功能及其下游靶点

c-Myc是一个在进化上较为保守的,具有b/HLH/LZ结构的转录调节因子,它可以与Max形成异源二聚体通过结合于启动子区的E盒结构对基因进行转录激活调控,也可以通过其他方式对基因进行正负调节,参与调控了细胞的增殖、分化、生长、凋亡、细胞周期进程、细胞内生物大分子的代谢以及细胞的恶性转化。近期,研究者通过采用微阵列芯片、生物信息学技术、染色质免疫沉淀(ChIP)、基因表达系列分析(SAGE)等高通量研究的新技术对c-Myc下游靶点进行研究,这对于揭示c-Myc结构与功能之间的关系具有重要的生物学意义。     

TFIID在配子发生和早期胚胎发育过程中的作用

配子发生以及胚胎早期发育过程受严格且有序的基因表达调控。多种转录因子与靶基因结合,激活基因的时空特异性表达,实现受精卵全能性的获得,完成母型基因组转录调控向合子基因组转录调控的转变以及随后胚胎细胞的分化调节。研究表明,TFIID转录因子家族在这些关键阶段起重要作用,在基因转录调节的起始阶段,TFIID转录因子家族成员作为通用转录因子被招募到靶基因的启动子上,与其他转录因子共同形成转录前起始复合物,起始转录。该文总结了TFIID转录因子的结构、作用方式,以及在配子发生和早期胚胎发育中的调控作用。     

植物NAC转录因子

植物生命过程依赖众多转录因子去调控基因的表达。NAC类蛋白是近十多年来新发现的一类植物特有的、数量较多的转录因子家族。研究发现,拥有一个介导DNA结合的特有的N末端新转录因子折叠结构域和一个具有高度多样性的C端转录功能区是这类转录因子共同的结构特征。NAC转录因子不仅普遍参与了植物生长发育过程的调控,包括茎顶端分生组织、花器官的发育、侧根的形成、细胞次生壁的形成以及叶片衰老等,还参与了胁迫应答、激素调控以及诱导寄主对病原菌侵染产生抗性等过程。本文综述了植物NAC转录因子的结构特征、生物学功能、作用机理以及表达调控等方面的研究进展,对该领域的研究进行了展望。     

小麦TabHLH123-6A基因克隆与功能标记开发北大核心CSCD

根系是植物吸收水分与养分的重要器官,挖掘利用小麦根系相关调控基因对于粮食生产具有重要意义。b HLH(basic Helix-Loop-Helix)是植物中广泛存在的一类转录因子,参与调节植物的生长发育。本研究克隆了小麦基因Tab HLH123-6A,其开放阅读框1386 bp,编码461个氨基酸,含有保守的HLH结构域,具有典型的b HLH家族成员特性。对其互作蛋白预测分析发现,Tab HLH123-6A与HLH家族的其他蛋白以及锌指蛋白存在相互作用。组织表达模式分析表明,Tab HLH123-6A在小麦不同生育时期的各个组织中均有表达,在根和根基中表达量较高。启动子序列分析显示Tab HLH123-6A启动子区含有多种顺式作用元件,包括生长素、脱落酸和茉莉酸甲酯等激素应答元件。q RT-PCR检测结果表明在生长素、脱落酸和茉莉酸甲酯的处理下Tab HLH123-6A表达均上调,但是在PEG模拟的干旱处理下其表达受到抑制。利用小麦多态性群体材料检测到Tab HLH123-6A基因25 bp处有1个核苷酸变异位点(C/T),表示为Tab HLH123,根据该位点开发了功能标记d CAPS-Kpn I。关联分析发现Tab HLH123与小麦深根比显著相关,且等位变异类型为Tab HLH123的小麦深根比高于Tab HLH12325-T,Tab HLH123在小麦育种历史中受到了正向选择。本研究结果为小麦根系构型改良提供了理论依据和基因资源。     

脑源性神经营养因子促进海马神经干细胞的存活、增殖及向神经元分化

探讨脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor, BDNF)对海马神经干细胞(neural progenitor/stem cells, NPCs)的存活、增殖及分化的影响.采用无血清培养基体外分离、纯化、扩增胎鼠海马NPCs.通过细胞形态观察、nestin免疫荧光染色及血清促分化检测NPCs的干细胞特性; 采用神经球计数及神经球直径测定观察BDNF对NPCs的促增殖作用, 筛选出在适当细胞密度下, 促进NPCs增殖的有效浓度; 采用Tunel染色及全自动生化分析仪测定细胞培养上清液乳酸脱氢酶(lactic dehydrogenase, LDH)的含量探讨BDNF对海马NPCs存活的影响; 采用抗-b-微管蛋白(tubulin) III (Tuj-1)染色检测NPCs分化成神经元的百分率, 同时测定分化神经元突起的长度.分离的海马NPCs表现为nestin 免疫染色阳性, 具有自我增殖能力、且能分化为神经元和星形胶质细胞; 当细胞密度为5×105个/ ml 时, 10～200 ng/ml BDNF能显著促进NPCs的增殖, 其中40 ng/ml BDNF促增殖作用最强, 40 ng/ml BDNF能显著增大神经球直径; 40 ng/ml BDNF 显著减少NPCs的凋亡率(Tunel /DAPI ), 抑制LDH漏出; 40 ng/ml BDNF能显著促进NPCs分化为Tuj-1免疫染色阳性神经元, 且分化后神经元的突起长度显著大于对照组.上述结果提示: BDNF促进海马NPCs的存活、增殖及向神经元方向分化.     

MicroRNA对胚胎干细胞的多能性网络调控

胚胎干细胞(Embryonic stem cells, ESCs)是一类能够无限增殖和诱导分化为多种类型细胞的干细胞。MicroRNA(miRNA)是一类内源性具有调控基因表达功能的非编码RNA, 在ESCs增殖和分化过程中起重要作用。MiRNA可以通过对ESCs多能性网络中的转录因子、细胞周期、表观遗传学、信号转导等方面调控, 促使ESCs维持多能性状态。文章重点综述了miRNA的生成过程、调控ESCs多能性的主要miRNA家族以及miRNA对ESCs多能性网络调控作用等内容。     

PRDM蛋白家族在神经系统中的作用

PRDM(PRDI-BF1 and RIZ homology domain containing)蛋白家族是一类包含PR结构域和若干个锌指结构的转录调控蛋白,具有众多家庭成员,广泛表达于灵长类、两栖类和啮齿类等动物中。以往研究发现,PRDM蛋白家族(PRDMs)在细胞增殖、分化、成熟过程中,以及机体造血、生殖和肿瘤发生等生理和病理过程中发挥重要的调控作用。近年来随着研究的不断深入,有关PRDMs在神经系统中所发挥的作用也逐渐引起科学界的广泛关注。目前的研究证实了PRDMs在神经系统发育、中枢神经系统炎症以及神经干细胞增殖和分化等过程中扮演着重要的角色。本文就PRDMs在神经系统中的作用作一综述。     

茶树CPP转录因子家族的全基因组鉴定及分析

CPP(cysteine-rich polycomb-like protein)转录因子广泛存在于动植物中,是一类成员数目较少的转录因子家族,在调控植物生长发育和响应非生物胁迫中起重要作用。该研究通过对茶树基因组系统的鉴定,获得10个CsCPP转录因子均具有典型的CXC结构域。系统发育分析将CsCPP家族成员分为4类(A^D),且大部分成员与葡萄在进化关系上更为接近。A类和C类成员的CXC结构域分布在蛋白序列的N端,而B类和D类成员分布在C端。茶树组织表达分析表明,CsCPP转录因子在生长活跃的顶芽和嫩叶中普遍高表达,不同组织的表达水平排序为:顶芽和嫩叶>根和茎>成熟叶和果>老叶和花。启动子分析发现了CsCPP家族成员的启动子区域存在大量的ABA和干旱响应元件;干旱处理下,6个CsCPP成员的表达水平均有不同程度上调,其中4个成员在ABA处理后表达迅速上调,表明CsCPP转录因子可能在ABA介导的干旱胁迫响应中起正调控作用;低温处理下,大部分CsCPP成员的表达均有轻微下调,而CsCPP 2和CsCPP 6的表达水平在6 h达到顶峰,表达量均超过2倍。研究结果为进一步发掘茶树CPP转录因子家族的功能奠定了基础。     

Sox基因家族对成年神经发生的 转录调控作用

成年神经发生是脑内一个复杂而高度调控的重要生物学过程,维持了脑内可塑性和相关功能。近年来,成年神经发生受内在因素和外在因素的影响。其中,内在因素中的转录因子参与基因转录,协调成年神经发生过程中遗传程序的表达。Sox基因家族编码的Sox蛋白作为重要的转录调控因子对成年神经发生起着重要的转录调控作用。因此,本文就Sox基因家族中参与成年神经发生的关键因子展开综述,为人们理解成年脑内神经发生的分子调控机制提供新的见解。