RNA病毒RNA依赖的RNA聚合酶的结构与功能

RNA病毒一般传播迅速,给人类和自然造成巨大危害和威胁.许多RNA病毒的结构蛋白在基础研究和应用方面已日趋完善.相比之下,就非结构蛋白(NS)所做的研究较少,存在许多未知问题.在这些非结构蛋白中,病毒自身编码的RNA依赖的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRP)对病毒的复制起关键作用.对RdRP的研究不仅使对病毒RNA复制的机制更精细明了,且有可能提供新的抗病毒靶标和诊断试剂.本文对RdRP特别是动物RNA病毒RdRP的结果与功能作一综述.     

RNA聚合酶Ⅱ启动子调控RNA 干扰在肿瘤治疗中的应用前景

RNA干扰是双链RNA介导的特异性转录后基因表达沉默现象.由于双链小干扰RNA介导的RNA干扰技术设计简便、作用迅速、效果明显,目前已被广泛应用于基因功能和重大疾病治疗的研究,尤其为肿瘤治疗提供了一条新途径.利用RNA干扰技术通过调节肿瘤发生发展相关基因的表达可制定出一系列有效的抗癌策略.然而在现行大多数策略中往往采用不可调控的RNA聚合酶Ⅲ启动子(H1,U6)表达经典的发夹结构RNA,经由Dicer酶切割成功能性siRNA,因此缺乏组织细胞靶向性和抗癌效率.最新研究表明,采用RNA聚合酶Ⅱ启动子可弥补由RNA聚合酶Ⅲ启动子调控RNA干扰缺陷和不足.此外,运用病毒载体特别是具有靶向和溶瘤效应的肿瘤特异性复制腺病毒,介导RNA聚合酶Ⅱ启动子调控表达siRNA有望成为更有效的治疗手段.     

不同来源RNA聚合酶对霍乱弧菌分型噬菌体VP3启动子的作用

目的:研究不同来源的RNA聚合酶对预测的霍乱弧菌分型噬菌体VP3启动子的作用。方法:以含有预测的VP3启动子区的片段取代质粒pRL-null的T7启动子区,以海肾萤光素酶基因Rluc为报告基因,在霍乱弧菌N16961内检测霍乱弧菌RNA聚合酶对克隆的启动子区的作用;将上述重组质粒和表达VP3 RNA聚合酶的质粒共转化大肠杆菌JM109,检测大肠杆菌和VP3的RNA聚合酶对克隆的启动子区的作用。结果:N16961的RNA聚合酶不能识别并作用于启动子P1、P2、P5、P6、P10和P12,JM109的RNA聚合酶可能识别并作用于启动子P7和P11;只有P2、P7、P8、P9、P13、P16和P17在JM109内可以被克隆表达的VP3 RNA聚合酶识别转录。结论:宿主菌N16961与非宿主菌JM109的RNA聚合酶识别转录VP3启动子的能力不同,可能与噬菌体的宿主特异性有关;VP3的RNA聚合酶对大部分有活性的VP3启动子具有直接启动转录作用,但部分启动子可能需要VP3或宿主蛋白的辅助作用才能表现出更强的活性;VP3启动子对VP3 RNA聚合酶的特异性也不同,P1、P2和P12对VP3的RNA聚合酶具有高度特异性,P7和P11的特异性较弱。     

原子力显微镜力谱研究大肠杆菌启动子与RNA聚合酶的相互作用

【目的】本研究通过原子力显微镜(AFM)力谱技术研究了大肠杆菌启动子与RNA聚合酶(RNAp)间的相互作用,目的是建立一种高效的体外表征启动子的新方法。【方法】优化了用于单分子AFM力谱分析的蛋白固定化策略,建立AFM力谱分析启动子的策略,以缺失识别启动子序列的σ亚基核心RNA聚合酶(RNAp-C)为对照,研究启动子/RNAp间相互作用的特异性。最后比较了序列较典型的Ls1启动子和缺失–10区的Ls2启动子的力谱。【结果】基于建立的方法,验证了Ls1与大肠杆菌RNAp结合的特异性,其相互作用力为(331.10±5.10)p N。与Ls1相比,Ls2启动子与RNAp结合显著减少。利用启动子探针质粒,以报告基因cat的表达产物氯霉素乙酰转移酶(CAT)的酶活验证Ls1、Ls2启动子强度,分别为(181.70±4.10)、(0.30±0.20)U/mg。【结论】本研究建立的基于AFM力谱技术的启动子分析技术,是一种高效的、直接定量表征启动子活性的新方法。     

真核生物双向启动子的结构与功能

双向启动子(bidirectional promoter)是指位于两个相邻且转录方向相反的基因之间 的一段DNA序列.双向启动子的双向转录机制可能是两个RNA聚合酶同时聚集在无核小 体区的边界,然后在两个方向上起始转录.双向启动子在真核生物基因组中广泛分布 ,大多数的双向启动子缺少TATA盒,而具有较高的GC含量和丰富的CpG岛.本文概述了 双向启动子双向起始转录的最新研究,并对其在双向转录基因对共表达和稳定性表达 调控中的作用及其应用做了详细阐述.     

非完全互补shRNA对RNA聚合酶II启动子调控的RNAi的影响

RNA干扰（RNAi）是一种转录后基因沉默技术,可有效诱导序列特异性基因沉默．由RNA聚合酶Ⅱ启动子调控表达的小发卡RNA可有效介导RNAi效应,为组织特异性基因沉默提供了一条新的途径．但是,由RNA聚合酶Ⅱ启动子调控表达的小发卡RNA（shRNA）在序列上与靶基因非完全互补对RNAi效应的影响鲜有报道．本文初步探索RNA聚合酶Ⅱ启动子调控表达的shRNA碱基发生突变或缺失对RNAi效应的影响．研究表明,靶向hTERT mRNA的碱基突变shRNA显著降低RNAi效应,而靶向GFP mRNA的碱基缺失shRNA对RNAi效应没有显著影响．本研究为非完全互补shRNA对RNAi效应的进一步深入研究提供了理论与实验依据．     

Maf1:一种RNA聚合酶Ⅲ的负调节因子

Maf1是一种RNA聚合酶Ⅲ的负调节因子,在酵母雷帕霉素诱导的营养限制、DNA损伤和分泌通路缺陷反应过程中发挥重要作用。在不利生长条件下,Maf1被蛋白磷酸酶2A脱磷酸化而激活,被运输到细胞核发挥对RNA聚合酶Ⅲ的抑制作用。Maf1还可以被蛋白激酶A磷酸化并在Msn5载体蛋白的协助下运出细胞核而解除抑制。Maf1在真核生物中高度保守,因此相关研究在理解哺乳动物RNA聚合酶Ⅲ转录抑制机理方面可能有重要意义。     

RNA聚合酶Ⅱ转录延伸因子

当RNA聚合酶Ⅱ(RNAPⅡ)离开启动子开始转录延伸时,会遇到包括紧密包装形成染色质的核小体在内的多种障碍,细胞内存在多种因子可协助RNAPⅡ克服这些障碍,保证转录的顺利进行。遗传和生化研究已经分离和鉴定了一些在此过程中起作用的延伸因子(elongation factor),现依据作用方式和效果对目前发现的主要延伸因子的研究进展进行了分类综述。     

Purification and Subunit Structure of DNA-dependent RNA Polymerase III from Wheat Germ

A rapid and simple, large-scale method for the purification of DNA-dependent RNA polymerase III (EC 2.7.7.6) from wheat germ is presented. The method involves enzyme extraction at low ionic strength, polyethyleneimine fractionation, (NH₄)₂SO₄ precipitation, and chromatography on DEAE-Sepharose CL-6B, DEAE-cellulose, and heparin agarose. Milligram quantities of highly purified enzyme can be obtained from kilogram quantities of starting material in 2 to 3 days. Sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis indicates that RNA polymerase III contains 14 subunits with molecular weights of: 150,000; 130,000; 94,000; 55,000; 38,000; 30,000; 28,000; 25,000; 24,500; 20,500; 20,000; 19,500; 17,800; and 17,000. Subunit structure comparison of wheat germ RNA polymerases I, II, and III indicates that all three enzymes may contain common subunits with molecular weights 20,000, 17,800, and 17,000. In addition, RNA polymerases II and III may contain a common subunit with a molecular weight of 25,000, and RNA polymerases I and III may contain a common subunit with a molecular weight of 38,000.     

Promoter Distortion and Opening in the RNA Polymerase II Cleft

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Porcine Type III RNA Polymerase III Promoters for Short Hairpin RNA Expression

Based on the highly conserved sequences of small nuclear RNA and small cytoplasmic RNA between vertebrate species, three porcine type III RNA polymerase III promoters, pY1, pY3 and pU6, were identified by using genomic DNA walking. To test the functional relationship of these sequences, the human H1 promoter of pSUPER-EGFP-l-neo vector was substituted with these three promoters to create the ppPol III-MCS vectors. The strength of each promoter was measured by its ability to derive expression of shRNA to repress expression of luciferase via RNA interference in the pig kidney epithelial cell line LLC-PK1. We determine that the ranking of promoter strength in descending order is pU6 > pY1 > pY3.