核糖体蛋白基因上游转录调控元件协同作用的分析

在对酵母基因上游区调控位点的研究中发现,具有高转录水平的基因几乎都是编码核糖体蛋白的,在低转录水平的基因中却没有发现核糖体蛋白基因,这一现象似乎提示着核糖体蛋白基因上游序列中含有较多潜在的有利于基因转录的转录因子结合位点.为了能对核糖体蛋白基因上游序列有一个系统全面的认识,本文采用多种统计方法从不同角度探测了核糖体蛋白基因上游序列中潜在的转录正调控位点,并对它们之间可能存在的协同作用模式进行了分析.     

人管家基因启动子序列中的组合转录调控元件分析

研究表明,第一内含子可能参与基因转录调控.利用统计方法提取人管家基因上游至第一内含子序列中潜在的组合转录调控模体,分析模体间的距离、区域分布等特征,探讨内含子参与基因转录调控的可能性及其参与方式.在管家基因中共获得960对潜在转录调控模体对,其中57%与实验已知的具有转录相互作用的因子对吻合,共涉及12组因子对.分析发现,绝大多数模体对(80%)偏向于上游区域及"上游-内含子"区域,进一步支持了内含子参与基因转录调控的假设,并据此推测内含子与上游序列之间具有转录协同作用,模体在基因转录起始位点(TSS)附近较为集中,模体对的两个模体之间距离较近,60%左右距离在200 bp以内,特别地,65%的模体对特征距离在100 bp以内,短距离间隔有利于转录因子间的协同作用.这些结果将有助于对人基因转录调控机制及内含子功能的深入认识.     

人与小鼠核糖体蛋白基因内含子中的转录调控位点分析

前期对酵母和果蝇核糖体蛋白(Ribosomal protein, RP)基因内含子序列中的寡核苷酸分析表明, 内含子中含有潜在的转录因子结合位点。为进一步发掘核糖体蛋白基因内含子参与转录调控的证据, 文章首先基于频率分析方法抽提出人和小鼠核糖体蛋白基因第一内含子中高频(Over-represented)出现的寡核苷酸片段 (亦称模体, Motif), 这些寡核苷酸中超过85%与已知的转录因子结合位点吻合, 是潜在的转录调控元件。对抽提出的寡核苷酸进行碱基组成分析, 发现95%以上的寡核苷酸富含碱基C和G, 而较少富含A和T。从寡核苷酸在内含子中的分布情况看, 它们相对靠近第一内含子的5′端, 即距离基因转录起始位点和上游区域较近。推测这些特征可能与基因转录调控有关。     

肌肉特异性基因启动子的上游转录调控元件研究进展

真核生物启动子位于基因5’端上游转录起始位点附近,是包含核心启动子以及上游转录调控元件的一段DNA序列,这些转录调控元件控制着基因表达的强度和特异性。肌肉特异性启动子的上游调控元件种类、数量和排列顺序决定着基因在肌肉中的特异性表达。深入研究肌肉启动子的上游调控元件,可以进一步了解肌肉基因表达机制,从而为肌肉性状的改良、增殖分化的机理和疾病的基因治疗等研究提供重要依据。该文回顾了近年来肌肉特异性启动子研究领域中的新发现,包括肌肉特异性启动子转录调控元件的分子机制、建立人工合成肌肉启动子的方法及应用,并探讨该领域中急需解决的问题和发展前景。     

酵母核糖体蛋白基因组合转录调控位点统计分析

真核基因的转录调控是后基因组时代研究的主要问题之一,其基础是认识DNA上转录因子结合位点(模体)及分布状况。基于马尔可夫链模型对酵母核糖体蛋白基因上游启动子序列中模体出现次数进行统计,利用Z-score统计量抽提出过表达和低表达的模体,其中95%的模体与实验得到的转录因子结合位点相符合。然后将抽提出的模体两两配对,通过与背景序列比较,找出酵母核糖体蛋白基因中出现概率及距离分布均具有统计显著性的模体对,这些非随机出现的模体对具有潜在的组合转录调控功能,其中一些模体对的组合调控作用已有实验支持。对提取出的模体对在序列中的位置分布进行分析,发现近94%的模体对位于转录起始位点上游,超过半数的模体对两模体之间的最短距离在0～100bp之间,距离小于30bp的模体对接近30%,这样的短距离间隔有利于两模体的相同作用。这些结果将有助于对酵母核糖体蛋白基因转录调控机制的深入认识。     

基于对数线性模型的酵母基因转录调控模体分析

识别真核基因的转录因子结合位点(或称模体)是后基因组时代的一项主要工作,对共表达或共调控的基因同时进行分析可以提高模体识别的准确性.本文基于2×2列联表的对数线性模型,以模体出现的基因条数计数,对酵母核糖体蛋白(RP)基因普遍使用的转录调控模体进行分析,然后用U-检验进一步筛选出相对于背景序列来说过表达的模体.这些模体为酵母RP基因潜在的转录调控元件,与实验获得的转录因子结合位点的符合率达90%.本方法的优点在于用严格的统计标准在一组基因启动子中搜索普遍使用的模体,克服了以往分析中对模体使用普遍性的模糊判断.本文的方法也可以有效地搜索共表达基因族的组合调控模体对.研究中还发现一个现象:2×2列联表中反映属性相关程度的Pearson相关系数与对数线性模型的交互效应之间存在着明显的相关性.这一结果提示,可以用对数线性模型的交互效应来评价两属性的关联情况.     

根癌农杆菌vbp2基因启动子转录调控的探析

根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)能够将自身质粒上的部分DNA片段(简称T-DNA)以T-复合物的形式转运、整合至宿主基因组,而用作高效的植物转基因工具.vbp2是编码VBP蛋白的3个同源基因之一,VBP蛋白通过与T-复合物上的VirD2结合参与T-DNA的转运过程.根据生物信息学预测,v...     

核糖体亚单位激酶RSK在基因转录及细胞周期调控中的活性

蛋白质磷酸化是细胞信号传递中的一个重要环节,其中MAPKs(Ser-Thr蛋白激酶家族）可使多种细胞膜及核蛋白磷酸化,是细胞对外界刺激（如丝裂原）反应的重要调控者,核糖体亚单位激酶PSK作为其重要的下游效应分子可被MAPKs家族的EPK蛋白激酶特异地磷酸化而激活。近年来的研究发现RSKs是MAPKs下游调节细胞生存和细胞周期的蛋白激酶,对其结构和活性的分析表明,它在细胞中具有重要的功能意义,本文将对RSKs的生物学活性进行综述。     

High-Resolution Mapping of Ribosomal Protein Genes to Human Chromosome 19

In a systematic effort for mapping of all the human ribosomalprotein (rp) genes, we have found that an unusually large number(12) of rp genes are present on chromosome 19 and subsequentlydetermined their locations on the chromosome by a radiation-hybridprocedure. For this, we isolated cosmid clones correspondingto each gene and placed nine of them on a metric physical mapof chromosome 19. Although most genes are scattered over thechromosome, we found three genes are clustered in a 0.6-Mb regionat 19q13.3 and two of them, RPL13A and RPS11, within a singlecosmid only 4.3 kb apart. To explore a possible relationshipbetween rp gene defects and human disease, we compared map positionsof the rpgenes and disease loci on chromosome 19, which ledus to find RPS9 gene in the same interval as the gene for retinitispigmentosa 11. The disease locus has previously been mappedto the 6-cM interval at 19q13.4 between markers D19S572 andD19S926, which corresponds to less than 2-Mb region on the metricphysical map. We mapped RPS9 about 800 kb distal to D19S572.     

抗人线粒体核糖体小亚基蛋白17单克隆抗体的制备和鉴定

以纯化人线粒体核糖体小亚基蛋白17(MRPS17)免疫BALB/c小鼠,经细胞融合和ELISA法筛选成功获得1株抗MRPS17杂交瘤细胞。以所获特异性单抗作为一抗,使用Western印迹、免疫组化和免疫荧光等方法检测标本中MRPS17。结果显示:Western印迹检测人骨骼肌组织、黑素瘤组织和体外培养HeLa细胞提取蛋白质,在分子量约13kDa处有一特异性条带,与阳性对照纯化MRPS17相一致;免疫组化检测石蜡切片标本显示人骨骼肌细胞和恶性黑素瘤细胞胞浆中强阳性着色;细胞免疫荧光检测于培养的HeLa细胞,可见细胞核周围胞浆部位颗粒状绿色荧光,其分布与线粒体特异性荧光探针(MitoTrackerRedCM-H2XRos)的荧光分布一致。说明成功制备了具有高度特异性并可适用于多种检测方法的抗人MRPS17单抗,应用该单克隆抗体对人MRPS17进行了亚细胞水平定位,为线粒体生物学相关研究提供了新的研究工具。     

Control of Human PLP1 Expression Through Transcriptional Regulatory Elements and Alternatively Spliced Exons in Intron 1

Although the myelin proteolipid protein gene (PLP1) encodes the most abundant protein in central nervous system (CNS) myelin, not much is known about the mechanisms that govern expression of the human gene (hPLP1). Much more is known about the processes that regulate Plp1 gene expression in rodents. From studies with Plp1-lacZ transgenic mice, it was determined that the first intron of mouse Plp1 (mPlp1) is required to attain high levels of expression in brain, concurrent with the active myelination period. Other studies have suggested that within mPlp1 intron 1 (>8 kb) lie several regions with enhancer-like activity. To test whether these sequences (and possibly others) in hPLP1 intron 1 are functional, deletion-transfection analysis was performed with hPLP1-lacZ constructs that contain various portions of the intron, or lack it altogether. Results presented here demonstrate the importance of hPLP1 intron 1 in achieving maximal levels of expression in the immortalized oligodendroglial cell line, Oli-neu. Deletion analysis indicates that the intron contains multiple positive regulatory elements which are active in Oli-neu cells. Some of these elements appear to be functionally conserved between human and mouse, while others are not. Furthermore, our studies demonstrate that multiple splice variants can be formed due to inclusion of extra (supplementary) exons from what is classically thought of as hPLP1 intron 1. Thus, splicing of these novel exons (which are not recognized as such in mPlp1 due to lack of conserved splice sites) must utilize factors common to both human and mouse since Oli-neu cells are of mouse origin.     

几种肿瘤细胞中ezrin基因增强子区转录调控特性的研究

该文采用Western blot技术检测人食管癌EC109细胞、鼻咽癌CNE2细胞和宫颈癌HeLa细胞Ezrin蛋白的表达：采用DNA片段定向克隆技术构建一系列携带ezrin基因增强子区-1541／-706序列的报告基因表达载体,将载体瞬时转染EC109、CNE2和HeLa细胞,检测荧光素酶活性;研究肿瘤细胞中ezrin基因增强子区的转录调控特性。实验结果显示,在被检测的三种肿瘤细胞中,Ezfin蛋白的表达水平没有明显不同。Ec109细胞中,当ezrin基因-1541／-706N段正向位于无启动子的报告基因上游时,表现出类似启动子的转录激活作用：当这一片段反向连接时转录激活作用几乎消失。当-1541／-706片段正向位于ezrin启动子或SV40启动子上游时,显著增强荧光素酶表达;然而,当这一片段反向位于启动子上游以及正向或反向位于启动子控制的报告基因下游时,转录增强作用消失。ezrin基因-1541／-706N段在CNE2和HeLa细胞中的转录调控作用,与其在EC109细胞中的转录调控作用部分相似,但不完全相同。结果表明,ezrin基因增强子区具有转录激活和转录增强双重作用,这种作用具有DNA序列位置和方向依赖性以及细胞特异性。     

Recombinant Human Ribosomal Protein S16: Expression,Purification, Refolding,and Structural Stability

The cDNA of human ribosomal protein S16 was cloned into the expression vector pET-15b. Large-scale production of the recombinant protein was carried out in E. coli cells and highly purified protein was isolated. A method for refolding the protein from inclusion bodies was optimized. The secondary structure content of the refolded protein was analyzed by CD spectroscopy. It was found that 21 +/- 4% of the amino acid sequence of the protein forms alpha-helices and 24 +/- 3% is in beta-strands. The protein structure stability was studied at various pH values and urea concentrations. The protein is quickly denatured at pH above 8.0, whereas increasing of urea concentration causes slow unfolding of the protein.     

Human Ribosomal Protein S26 Inhibits Splicing of Its Own Pre-mRNA

In vitro splicing was studied for a human ribosomal protein (rp) S26 pre-mRNA fragment containing the first exon, first intron, and a part of the second exon. Splicing yielded two products, one corresponding to a fragment of the mature rpS26 mRNA and the other retaining the 19 3-terminal nucleotides of the first intron between the first and second exons. Recombinant rpS26 inhibited generation of both splicing products in vitro. The inhibition was specific, because another recombinant human rp, S19, had no effect on the splicing of the pre-mRNA fragment. Toe-printing was used to map the rpS26-binding sites of the pre-mRNA in the regions of the conventional and alternative 3 splicing sites of the first intron. On the strength of the results, rpS26 was assumed to regulate the expression of its own gene at the level of pre-mRNA splicing via a feedback mechanism.     

细胞周期决定核糖体蛋白S6在真核细胞核仁中的聚积

核糖体蛋白S6（rpS6）是核糖体40S小亚基的核心组成蛋白之一。研究表明,rpS6可以通过核定位信号进入细胞核中,在核仁中参与核糖体的组装。在该研究中发现,rpS6在高等真核细胞核仁中的聚积与细胞周期有关,rpS6在S期中晚期开始在核仁中聚积,G2期含量达到最高,M期核仁分解时消失。推测,rpS6在核仁中的这种分布特性可能与核糖体的合成随细胞周期变化有关。