GATA转录因子和血液系统疾病

GATA转录因子是造血系统重要的调控因子。近年的研究发现,它不仅参与正常的造血调控,它的突变或异常表达还参与了血液系统疾病的发生和发展。现对GATA-1和GATA-2、GATA-3的突变和/或异常表达以及与之相关的血液系统疾病进行综述。     

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。     

Rho小G蛋白介导的细胞周期调控

Rho小G蛋白作为一个信号分子家族具有多样化的功能, 可以调节细胞骨架重排 、细胞迁移、细胞极性、基因表达、细胞周期调控等. Rho小G蛋白家族对细胞周期 调控的研究主要集中在其对于有丝分裂期细胞的调节作用,包括调节有丝分裂期前 期细胞趋圆化、后期染色体排列及收缩环的收缩作用.近期的研究显示,Rho小G蛋白及其效应分子对于细胞周期G1、S、G2期的调控主要是通过影响细胞周期的正调控因子细胞周期蛋白D1 (cyclin D1) 和负调控因子细胞周期蛋白依赖型激酶相互作用蛋白1及细胞周期蛋白依赖型激酶抑制蛋白27 (p21cip1/p27kip1) 进行的.本文总结了Rho小G蛋白及其效应分子在细胞周期调控,尤其是对G1/S期调控的研究进展,并简要阐述了Rho小G蛋白介导的细胞周期调控异常与癌症发生的关系.     

JunD的结构功能特征及其在肿瘤发展中的作用

JunD是一种属于多功能激活剂蛋白-1（activating protein-1,AP-1) 家族的转录因子,可以激活或抑制多种靶基因的表达.在生长发育过程中,在各种细胞类型中都呈现出组成性表达.近20年的临床数据及分子生物学研究表明,JunD蛋白的功能受多个复杂过程调控,包括转录控制、转录后调节、蛋白质翻译后修饰及蛋白-蛋白相互作用等.JunD基因表达的精细调控及JunD蛋白与其它蛋白之间的相互作用可调节细胞增殖、分化和凋亡等过程.JunD蛋白活性异常会导致肿瘤、代谢及病毒类疾病的发生.JunD蛋白的转录激活及抑制受1个复杂调控网络调控,在这个网络调节下,JunD蛋白在细胞的生长调控过程中发挥重要作用.本文就JunD基因表达的调控机制及其与肿瘤之间关系的最新研究进展做一综述.     

光信号转导因子HY5调控拟南芥分枝的功能研究

光是影响植物分枝的重要外在环境因素,但光信号因子HY5（ELONGATED HYPOCOTYL5）是否调控植物分枝目前尚不清楚。创制了HY5转基因超表达植株,并获得商业化T-DNA插入突变体纯合植株。通过比较野生型（WT）、超表达植株（HY5-OE）、突变体（hy5-215）的分枝数目发现,与野生型相比,超表达植株分枝数目显著增加,而突变体分枝数目则显著减少。进一步比较这些遗传材料的拟南芥植株分枝的负调控关键因子BRC1（BRANCHED1）转录本水平差异,发现与野生型相比,超表达植株中BRC1转录本显著下调、突变体中显著上调。研究结果表明,HY5通过抑制拟南芥分枝关键负调控因子BRC1的转录水平,进而促进拟南芥的分枝。研究结果为阐明HY5调控分枝的生物学功能提供了一定的理论依据。     

YlRas2调控解脂耶氏酵母二型性转换的下游作用分子—Hoy1的鉴定

[目的]寻找解脂耶氏酵母中受YlRas2控制的参与菌丝形成调控的新基因,揭示新的受YlRas2控制的信号传递途径。[方法]在菌丝形成能力缺陷的Ylras2"突变体中进行基因的随机过量表达,筛选菌丝形成能力获得回复的突变体,通过TAIL-PCR方法鉴定突变体中发生过量表达的基因。[结果]筛选得到27个菌丝形成能力获得回复的突变体,经鉴定其中的一个突变体发生过量表达的基因为HOY1,它编码一个转录因子,经确认HOY1基因的过量表达的确可以回复Ylras2"突变体的菌丝形成缺陷。HOY1基因的启动子序列分析和转录活性检测结果都显示HOY1可能是转录因子Mhy1调控的靶基因。[结论]Hoy1和Mhy1可能在YlRas2的下游发挥作用,它们可能是YlRas2调控菌丝形成的新信号传递途径的成员。     

PU.1转录因子调控前体脂肪细胞生脂的分子机制研究进展

PU.1转录因子是保守的DNA结合蛋白Ets家族成员,因其DNA结合区识别共有序列GAGGAA,故该区又称为Ets结合区或PU.1box。PU.1主要在造血系统如髓细胞和B淋巴细胞中表达,调节关键髓系基因的转录从而调控造血系统的分化。PU.1周身敲除后,由于胎儿肝脏中缺乏B淋巴细胞和髓系细胞,导致小鼠胚胎早期死亡,表明PU.1是调控生命过程的关键转录因子。目前,在脂肪细胞中PU.1对脂肪生成作用及机制的研究报道较少。PU.1与脂肪细胞脂肪生成,与miRNAs、antisense RNA以及C/EBPα/β-PPARγ通路的调控关系将是今后研究的重点。     

丝状真菌红褐肉座菌(Hypocrea jecorina)纤维素酶基因的转录调控研究进展

红褐肉座菌(Hypocrea jecorina,即Trichoderma reesei的有性型)是工业上重要的纤维素酶生产菌株,也是用于研究纤维素酶和半纤维素酶基因转录调控机制的模式菌株。在诱导物存在的条件下,H.jecorina可以迅速启动这些糖苷水解酶基因的转录表达,但不同的诱导物对纤维素酶和半纤维素酶基因的诱导表达模式存在一定差异。目前对不溶性诱导物如结晶纤维素如何诱导这些基因的起始转录问题有3种假设;并且已发现某些参与调控纤维素酶基因转录的正调控因子(Xyr1、Ace2、Hap2/3/5)和负调控因子(Ace1、Cre1),这些调控因子可在纤维素酶基因启动子上结合且彼此间可能发生相互作用。本文系统综述了红褐肉座菌纤维素酶基因转录表达调控中的关键因素及其相互作用的相关研究进展。     

HCMV IE86蛋白与转录激活因子的相互作用

将人巨细胞病毒IE86 cDNA克隆入pGEX-2T表达载体, 在大肠杆菌中表达出GST-IE86融合蛋白. SDS-PAGE和Western blot分析表明, GST-IE86融合蛋白存在于细胞裂解上清中, 为可溶性蛋白, 分子量为92 ku. 通过亲和层析柱纯化, 分别获得纯化的GST和GST-IE86融合蛋白. 采用特异性亲和层析共分离技术研究HCMV IE86 蛋白与转录调控蛋白及转录因子相互作用, 表明IE86能与直接结合启动子DNA的转录激活因子SP1, AP1, AP2及转录因子TFⅡB相互作用而形成异源蛋白复合物. 该转录激活因子及转录因子与IE86蛋白同时被吸留在亲和层析柱中, 但IE86蛋白不能与NF-κB相互作用. 提示IE86蛋白与转录激活因子及转录因子相互作用的活性与IE86蛋白的糖基化无关;IE86蛋白激活多种基因转录是由于IE86蛋白具有两个蛋白质结合位点, 它们与激活转录的调控蛋白和转录因子结合, 这种相互作用加速了转录起始复合物的装配.     

十字花科黑腐病菌中转录调控因子HpaR1调控一个纤维素酶基因的表达

十字花科黑腐病菌（Xcc8004）中的一个转录调控因子XC₂736（HpaR1）在致病过程中具有重要的作用。前期研究发现该转录调控因子可能调控胞外纤维素酶的合成。为了解HpaR1对纤维素酶的转录调控机理,本研究对HpaR1进行原核表达纯化,并与488bp的包含XC₀639的启动子区DNA片段进行凝胶电泳迁移率试验,发现HpaR1与XC₀639启动子可以发生结合。将488bp的XC₀639的启动子DNA片段与报告基因gus融合,构建XC₀639的报告质粒pGUS0639r,分别导入野生型8004菌株和缺失突变体DM2736中,分析发现在突变体背景下GUS的表达水平比野生型背景明显降低。表明HpaR1正调控XC₀639的表达。构建XC₀639的极性整合突变体PK0639,检测发现PK0639几乎丧失胞外纤维素酶的活力;通过功能反式互补构建的互补菌株CPK0639可以恢复纤维素酶活性。研究结果表明HpaR1通过调控纤维素酶基因XC₀639的表达来调控细胞的纤维素酶活性。本研究为更深入地了解HpaR1如何调控细菌生理生化功能奠定了基础。     

转录因子与造血调控

血细胞生成是一个极其复杂的过程,转录因子在这个过程中起到了重要的调控作用。而转录因子的表达具有阶段和细胞系特异性。在造血干细胞的增殖和分化、髓系和淋巴系细胞等的成熟过程中,众多转录因子既相互作用又表现出各自的特异性。转录因子数目较多,该文仅就一些与造血细胞分化、成熟相关的转录因子近年来的研究进展作一介绍。     

人β-簇珠蛋白基因LCR调控元件中HS3与反式调控因子相互作用的研究

人β-簇珠蛋白基因LCR调控元件位于ε-珠蛋白基因5’上游20Kb内,由四个DNase-Ⅰ超敏感点(HS1-HS4)组成。已有转基因实验表明,HS3可能与发育早期的胚胎型ε-珠蛋白基因表达调控相关。基因调控是通过调控元件与调控因子的相互作用而完成的。为了揭示HS3的调控作用,我们选用了发育不同时期的小鼠胚胎造血组织作为材料,用凝胶电泳阻抑法,分析了调控因子与HS3的结合。我们的实验结果表明,怀孕13天和18天的小鼠胚胎造血组织的核蛋白因子与HS3的结合模式完全不同;同时我们用Southwestern Blot的方法进一步证明了这种差异性的存在。现已知HS3中有GA-TA和CACCC两类转录因子结合的motif,采用竞争实验分析,发现CACCC motif对结合区带没有竞争作用,而GATA有竞争作用;另外还存在没有被竞争的条带,我们推测它们可能是一类新的、发育时期专一性的核蛋白因子。Western Blot的实验结果表明,在基因调控过程中起到重要作用的红系转录因子GATA家族中的GATA-1和GATA-2的表达也具有时期专一性:即怀孕13天的小鼠造血组织中表达GATA-2,不表达GATA-1;而怀孕18天的小鼠造血组织中则表达GATA-1,不表达GA-TA-2。因此,我们推测,HS3很可能参与时期专一性的基因表达调控,其中时期专一性的蛋白因子可能起到了重要作用。     

同源盒蛋白与人类白血病

同源盒蛋白是一类具有特定的时空表达模式的转录调控因子,本对造血细胞内同源盒基因的表达特点及因同源盒蛋白表达异常所致白血病的各种分子机制加以综述,提出同源盒基因的结构与功能异常是人类种瘤发生的重要原因之一。     

去泛素化酶USP10通过稳定Smurf1抑制TGF-β/BMP信号通路

目的 探究生理条件下去泛素化酶USP10调控的关键信号通路及分子机制。方法 利用GEO2R和Metascape对Usp10^+/+和Usp10^-/-新生小鼠肾组织基因芯片(GSE198574)差异表达基因和通路富集分析，使用免疫印迹实验和免疫组化技术检验核心转录因子的表达情况；进一步利用免疫印迹检测该信号通路，并通过基因芯片和免疫组化分析候选分子的表达情况；使用免疫共沉淀(Co-IP)和GST-pull down实验验证USP10与候选分子的相互作用，通过泛素化实验明确USP10对底物分子的调控机制；利用免疫印迹检测细胞增殖、凋亡相关蛋白p21、Cleaved-caspase 3的表达情况，使用CCK-8和克隆形成实验分析USP10对细胞增殖的影响。结果 Usp10^-/-新生小鼠肾组织中TGF-β/BMP通路激活，USP10在小鼠体内缺失后导致Smad泛素相关因子1 (Smurf1)蛋白质水平降低，Smad1/5蛋白质水平上调，却不影响它们的转录水平；机制上，USP10与Smurf1存在相互作用，并依赖其去泛素化酶活性去除...     

拟南芥F-box蛋白FKF1与转录因子FUL互作调控开花研究

F-box蛋白FLAVIN-BINDING KELCH REPEAT F-BOX 1(FKF1)参与调控拟南芥光周期开花,但其分子机制尚不完全清楚。本研究通过体内和体外实验,证明FKF1与转录因子FRUITFULL(FUL)相互作用。qRT-PCR和Western blot结果显示,FKF1正调节FUL的转录水平,但不影响FUL蛋白的稳定性。遗传分析结果显示,35S-FKF1-Myc / ful-8双突变体的开花表型以及开花基因FLOWERING LOCUS T(FT)的转录水平与ful-8突变体相一致。研究结果表明FKF1可通过与FUL互作,在FUL的上游促进FT表达,进而促进开花。     

粗糙脉孢菌转录因子LAH-3参与渗透压调控

【目的】通过构建转录因子lah-3基因缺失突变体,研究lah-3基因缺失突变体菌株的渗透压表型,进而探究lah-3基因在渗透压调控中的作用。【方法】采用同源基因重组敲除技术构建lah-3基因缺失突变体。用4%NaCl和1 mol/L Sorbitol进行渗透压处理。利用Northern blot检测渗透压应答基因的表达。利用Westhern blot检测LAH-3蛋白磷酸化修饰水平,OS-2蛋白的表达水平及其磷酸化修饰水平。【结果】在转录因子lah-3基因缺失突变体中,渗透压应答基因gcy-1、stl-1以及pck-1的表达水平都明显降低,而且在渗透压刺激下,LAH-3蛋白磷酸化修饰水平升高。LAH-3的磷酸化修饰不受OS-2调控。lah-3基因的缺失既不影响OS-2蛋白的表达水平,也不影响其在渗透压刺激后的磷酸化修饰。【结论】粗糙脉孢菌中转录因子LAH-3参与调控渗透压应答基因的转录,但其响应过程不依赖于OS-2 MAPK信号通路。     

Myocardin调控心肌H9C2细胞Ca2+通道机制研究

目的：研究同样在维持心脏正常结构和功能过程中发挥着重要作用的转录因子心肌素Myocardin对L型Ca²⁺通道Cav1.2的转录调控作用及分子机制。方法：全细胞膜片钳技术记录心肌细胞膜Ca²⁺电流,慢病毒包装技术制备Myocardin-GFP慢病毒用于感染心肌细胞以过表达Myocardin,Real-time PCR定量检测Cav1.2基因mRNA水平,Western blotting检测Cav1.2蛋白表达水平。PCR介导的定点突变技术得到Ca²⁺通道启动子区特定CarGbox位点突变的突变体。荧光素酶报告系统检测野生型WT和突变体MU启动子活性,以确定Myocardin在Cav1.2基因启动子区的作用位点。结果：全细胞膜片钳技术表明Myocardin激活Cav1.2而增加心肌细胞膜Ca²⁺电流,real-time PCR和Western blotting结果表明,Myocardin激活Cav1.2基因的转录和表达,荧光素酶报告系统检测突变体启动子活性,发现Myocardin激活Cav1.2基因的转录依赖其启动子区的CarGbox。结论：Myocardin通过与Cav1.2基因启动子区CarGbox结合进而激活其转录和表达,促进Ca²⁺通道蛋白装配到心肌细胞膜上,加强Ca²⁺内流,增强膜电流。     

hGM－CSF基因及其调控研究进展

人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(hGM-CSF)基因表达受到转录调控与转录后调控.5＇非转录区的一些顺式调控成分,如CATT(A/T)重复序列,富含GC序列,CK-1、CK-2、kB特异序列与可诱导的CsA敏感增强子成分等在转录水平上调控hGM-CSF的表达.3＇非翻译区有一62bp富含AU序列,它与mRNA的稳定性相关,在翻译水平调控hGM-CSF的表达.细胞因子与一些刺激因子通过不同的机制作用于hGM-CSF基因,从而影响hGM-CSF的产生与分泌.     

果生刺盘孢CfHAC1调控应答二硫苏糖醇胁迫的转录组分析

果生刺盘孢Colletotrichum fructicola是油茶炭疽病优势病原菌。前期研究发现bZIP转录因子CfHac1参与调控该菌的生长发育和致病性。为了揭示转录因子CfHac1调控果生刺盘孢响应内质网压力和致病机理,本研究测定了ΔCfhac1突变体对内质网压力胁迫剂的敏感性,发现突变体对二硫苏糖醇（dithiothreitol,DTT）的耐受性下降,说明CfHAC1基因可能参与调控果生刺盘孢响应内质网压力胁迫过程。进一步利用高通量RNA-seq技术对该病菌野生型菌株和CfHAC1敲除突变体菌株在DTT胁迫下的转录组进行了比较分析,结果表明差异表达基因共有2 680个,其中上调表达基因有1 181个,下调表达基因有1 499个。Gene Ontology 功能分析结果显示,差异表达基因主要参与催化活性、结合、代谢过程、细胞过程、细胞成分合成、生物过程调控和应激反应等生物学过程。KEGG功能富集分析表明,上调表达基因主要被富集到核糖体、真核细胞的核糖体生物合成、RNA转运和氰基氨基酸代谢通路中;下调表达基因显著富集在内质网蛋白质加工、N-聚糖生物合成、类固醇合成和蛋白质分泌等通路中。分析发现转录因子CfHac1调控内质网胁迫应答和致病相关基因的表达。本研究提供了在全基因组水平上对CfHAC1基因与内质网压力胁迫应答之间关联的新认识,为阐明果生刺盘孢响应内质网压力胁迫和致病机制奠定了基础。     

肝癌细胞中骨桥蛋白基因表达调控的分子机制研究

骨桥蛋白(osteopontin,OPN)是人体内一种重要的分泌蛋白,在细胞黏附、迁移、机体免疫等作用中发挥重要的生理功能。近年来的研究发现,OPN在恶性肿瘤组织中参与诱导细胞外基质的降解及重构,对肿瘤细胞的侵袭能力有重要调控作用。此外,OPN在肝癌及其他多种肿瘤类型中表达均显著上调,但调控机制尚未完全阐明。该研究从肝癌细胞株中克隆了OPN基因SPP1的启动子序列p SPP1,尝试鉴定肝癌中SPP1的主要调控机制。截断突变体及点突变体分析发现,完整的区域(–24~–17)是p SPP1转录活性所必需的,外源表达AP-1转录因子的c-jun亚基,能够显著提高这一区域的转录活性,然而,c-fos没有这种作用效果。凝胶迁移实验进一步证明AP-1转录因子与p SPP1的直接相互作用。利用实时定量PCR和Western blot还发现,外源表达c-jun能够显著提高内源性OPN的表达水平。以上实验结果揭示,AP-1转录因子介导的转录调控很可能是肝癌细胞OPN表达调控的关键机制,这一研究发现有望为肝癌诊断及治疗提供新的思路。