PPARδ启动子克隆及活性分析

过氧化物酶体活化的受体(peroxisome proliferator-activated receptors,PPARs)α、δ、γ是核受体超家族成员,它们是配体调节的转录因子,在脂类代谢过程中起非常重要的作用.PPARδ在骨骼肌中的表达分别要比PPARα和PPARγ高10倍和50倍,它的活化将导致骨骼肌细胞中有氧代谢相关的基因表达升高.为研究PPARδ在骨骼肌中的表达调节,克隆了PPARδ基因5′侧翼区2kb的DNA片段,体外实验证明该片段可以启动GFP表达.然后通过不同的限制酶消化获得不同长度的PPARδ启动子,经启动子活性实验分析发现,转录起始位点5′侧翼区上游179bp的片段就具有启动子活性.通过在线工具对2kb启动子上潜在的转录因子和结合位点进行分析,发现有4个肌细胞增强因子2(myocyte enhancer factor2,MEF2)潜在的结合位点,在MEF2A共转染实验中,发现随着MEF2A浓度升高,2kb的PPARδ启动子转录活性增强,表明MEF2A确实能提高PPARδ启动子活性.上述结果为研究PPARδ在肌肉中的表达调节和功能提供了依据.     

NF-κB决定小鼠胎肝激酶-1基因启动子的基本活性

为克隆小鼠胎肝激酶-1（fetal liver kinase-1,FLK-1）基因上游启动子序列,并观察其不同截短片段在小鼠血管内皮细胞中的启动子活性,以小鼠全基因组为模板,通过PCR扩增方法获得-258～+299 bp、-96～+299 bp、-71～+299 bp、-36～+299 bp大小的FLK-1启动子片段,将其定向克隆入pGL3 Basic,构建荧光素酶报告基因载体,并制备NF -κB结合位点的突变或缺失体.在阳离子脂质体介导下,报告基因载体瞬时转染小鼠血管内皮细胞株SVEC 4-10.结果发现,在小鼠血管内皮细胞中,各FLK-1启动子片段均有活性;－71～－36 bp区存在FLK-1启动子的核心调控元件.针对该区域NF-κB结合位点进行突变或缺失,能导致启动子活性显著降低;凝胶电泳迁移率实验表明该区段能结合转录因子NF-κB.结果提示,成功克隆了在血管内皮细胞中具有活性的FLK-1上游启动子序列,NF-κB是决定其基本活性的重要转录因子,为进一步研究FLK-1基因的转录调控机制奠定了基础.     

人A33基因5′调控区的组织特异性表达元件

在对人A33基因 5′调控区初步研究的基础上 ,进一步采用体外足迹法、电泳迁移率变更分析(EMSA)和定点突变等实验对A33启动子的 - 10 4～ + 2 5bp区域进行了重点研究 .在A33启动子的- 10 4～ + 2 5bp区域内存在两个转录正调控元件 ,它们分别位于转录起始位点上游 - 86～ - 6 8区(A)和 - 40～ - 19区 (B) .通过对转录因子数据库的查找 ,发现A区与转录因子GKLF (gut enrichedKr櫣ｐｐｅｌ likefactor)的结合位点吻合 ,而B区则没有找到与之相应的转录因子 .EMSA实验表明 ,A区与核蛋白的结合存在组织特异性 ,而B区的结合则无组织特异性 .推测A区所包含的顺式调控元件很可能是决定A33基因组织特异性表达的关键元件 .根据B区所处的位置和富含AT来分析 ,它极有可能是和通用转录因子及RNA聚合酶结合的区域 .A和B两个区域的点突变都可使A33启动子的活性丧失 85 %以上     

人A33基因5′调控区的组织特异性表达元件

在对人A33基因 5′调控区初步研究的基础上 ,进一步采用体外足迹法、电泳迁移率变更分析(EMSA)和定点突变等实验对A33启动子的 - 10 4～ + 2 5bp区域进行了重点研究 .在A33启动子的- 10 4～ + 2 5bp区域内存在两个转录正调控元件 ,它们分别位于转录起始位点上游 - 86～ - 6 8区(A)和 - 40～ - 19区 (B) .通过对转录因子数据库的查找 ,发现A区与转录因子GKLF (gut enrichedKr櫣ｐｐｅｌ likefactor)的结合位点吻合 ,而B区则没有找到与之相应的转录因子 .EMSA实验表明 ,A区与核蛋白的结合存在组织特异性 ,而B区的结合则无组织特异性 .推测A区所包含的顺式调控元件很可能是决定A33基因组织特异性表达的关键元件 .根据B区所处的位置和富含AT来分析 ,它极有可能是和通用转录因子及RNA聚合酶结合的区域 .A和B两个区域的点突变都可使A33启动子的活性丧失 85 %以上     

PC-1增强受体酪氨酸激酶家族成员EphA3在前列腺癌细胞中的转录

为了研究前列腺癌相关基因(prostate and colon gene 1, PC-1）对受体酪氨酸激酶家族分子EphA3表达的影响,用RT-PCR、实时PCR和Western印迹检测表达不同水平PC-1的前列腺癌细胞系LNCaP和C4-2中EphA3的表达情况. 发现PC-1可诱导EphA3基因表达上调. 采用荧光素酶实验检测PC-1对于EphA3启动子转录活性的影响,结果显示,PC-1对转录起始位点上游916 bp的启动子活性没有影响,而可增强转录起始位点上游2011 bp启动子的活性.对EphA3启动子－916 bp～－2　011 bp区域进行生物信息学分析,结果显示,此区域包含HSF、NF-1、Nkx-2、SP1和GATA-1等多种转录因子结合位点.实验结果表明,PC-1可通过影响EphA3启动子诱导EphA3基因高表达,其调控区域位于转录起始位点上游－2　011　bp至－916 bp之间,提示PC-1可能通过影响一些结合于此区域的转录因子来影响EphA3启动子的转录活性.     

胸苷激酶基因在人二倍体成纤维细胞衰老过程中的表达调控

为研究人胸苷激酶 (humanthymidinekinase ,hTK)基因在复制衰老细胞及早衰细胞中表达下调的分子机制 ,构建了含hTK启动子的荧光素酶报告基因载体 .转染结果显示 ,复制衰老细胞与早衰细胞中hTK启动子的转录活性比年轻细胞中下降了近 3倍 ,表明转录水平的调控是hTK在衰老细胞中表达下降的主要调控机制 .定点突变的结果显示 ,转录因子Sp1、NF Y结合位点的突变可使hTK启动子活性降低近 5 0 % ,而E2F结合位点的突变可使其活性升高 2倍多 ,提示Sp1和NF Y是hTK基因的转录活化因子 ,而E2F为转录抑制因子 .电泳迁移率变更实验发现 ,与年轻细胞相比 ,Sp1、NF Y与hTK启动子的DNA结合活性在复制衰老细胞和早衰细胞中无明显改变 ,提示转录活化因子Sp1、NF Y并非hTK在衰老细胞中下调的主要因素 .染色质免疫共沉淀结果显示 ,在细胞内Rb结合在hTK启动子上 ,且同年轻细胞相比 ,复制衰老细胞及早衰细胞中的hTK启动子结合着更多的Rb ,这提示细胞衰老过程中Rb的去磷酸化可能与hTK基因在衰老过程中的下调有关 .     

低剂量辐射激活小鼠脾细胞CREB及NF-κB

采用凝胶电泳迁移率变化分析和寡核苷酸竞争抑制方法检测低剂量X射线整体照射对小鼠脾细胞基因转录调控的影响.75 mGy X射线全身照射小鼠后4 h,脾细胞核蛋白提取物的CREB及NF-κB与其基因启动部位增强子控制序列的结合活性较相同浓度的对照核蛋白提取物分别增强7倍及5倍.竞争抑制试验证实CREB及NF-κB与其控制序列特异地结合.提示低剂量X射线全身照射选择性地激活脾细胞CREB及NF-κB,通过与增强子控制序列位点的结合,特异地诱导基因转录,从而引起功能激活.     

NF-κBp50参与IL-4在THP-1细胞中诱导DC-SIGN的表达

树突状细胞表面特异的胞间黏附分子3捕获非整合素(DC-specific intercellular adhesion molecule-3-grabbing nonintegrin,DC-SIGN)是树突状细胞表面特异的蛋白,在抗原呈递过程中起关键作用.这种特异性的表达和DC-SIGN的调节机制有关.到目前为止,DC-SIGN表达调控的机制还不是很清楚.IL-4是诱导DC-SIGN表达的最重要的细胞因子之一,而NF-κB是调控细胞信号转导的一个重要调控因子,两者都和DC-SIGN的表达调节相关.研究了IL-4和NF-κB对DC-SIGN启动子活性、对DC-SIGN表达的影响以及IL-4和NF-κB之间相互作用的关系.发现:DC-SIGN启动子中NF-κB位点缺失可以使DC-SIGN启动子活性下降大约50%,NF-κBp50可以促进DC-SIGN在THP-1细胞的表达,IL-在THP-1细胞诱导DC-SIGN表达的同时,也促进了NF-κBp50的表达.这些结果显示,在THP-1细胞中NF-κBp50参与IL-4诱导的DC-SIGN表达.     

核因子

核因子κB(nuclear factor κB,NF-κB)是一种广泛存在于各种细胞、具有多种调节作用的转录因子.它在正常情况下在胞浆内与抑制蛋白(IκB)结合而呈非活性状态.当细胞受到各种刺激原如紫外辐射、细胞因子(如TNF-α、IL1)、活性氧作用时,NF-κB与IκB解离并进入细胞核内,与特定的启动子结合,从而调控各种基因的表达,如细胞因子、炎症因子、黏附分子等.NF-κB在炎症发生时复杂的细胞因子网络中起着中心调节作用.在细胞增殖、分化和凋亡及肿瘤发生中NF-κB也扮演着重要角色.以NF-κB作为药物作用的靶点,通过调节NF-κB的活性,可改善某些疾病的治疗效果.     

NFY结合位点缺失下调NPCEDRG基因启动子转录活性和效率

NPCEDRG基因是一个鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma, NPC)相关基因. NPCEDRG基因启动子为TATA-less启动子,其核心启动子区域位于-146 ～-8 bp区,该区域包含NFY、STAT1和cMYB等转录因子结合位点. 前期研究结果提示,转录因子NFY可能参与NPCEDRG基因的转录调控. 为明确NFY转录因子在NPCEDRG基因转录中的作用,本研究应用报告基因载体系统分析方法对NPCEDRG基因核心启动子区进行NFY结合位点（或CCAAT-box）缺失突变及其功能分析,分别构建NPCEDRG基因核心启动子区NFY结合位点缺失突变的Luc和EGFP报告基因表达载体. 比较核心启动子和NFY结合位点缺失突变体报告基因载体的转录活性和效率. 结果表明,在MCF7和CNE2细胞中,NFY结合位点缺失突变体的转录活性分别约为其核心启动子转录活性66.94%和75.72%,即NFY结合位点缺失致使该启动子转录效率在MCF7和CNE2细胞中分别降低了33.06%和24.28%;EGFP报告基因表达载体系统研究结果与Luc报告基因载体系统结果基本吻合. 本研究再次证实,转录因子NFY通过结合NPCEDRG基因启动子的核心元件NFY结合位点参与NPCEDRG基因的转录调控,并提高其基因转录活性和效率.     

人NPCEDRG基因启动子的克隆及CCAAT/NFY结合位点初步分析

NPCEDRG基因是采用基因定位候选克隆策略获得的一个鼻咽癌候选抑瘤基因.NPCEDRG在鼻咽癌细胞和组织中表达下调,重新恢复NPCEDRG基因在CNE2细胞系的表达,可部分逆转CNE2的恶性表型.为揭示NPCEDRG基因在鼻咽癌细胞和组织中表达下调的分子机制,联合应用生物信息学和报告基因载体系统分析方法对NPCEDRG基因启动子区进行克隆及功能分析,系统发育进化足迹分析结果表明,NPCEDRG基因5′端调控区-180～+235 bp区间在脊椎动物中高度保守,该保守区域中存在包括CCAAT/NFY、STAT1和SP1等转录因子结合位点.构建Luc和/或EGFP报告基因表达载体并检测其启动子活性,-146～-8 bp区域有较强的启动子活性,电泳迁移阻滞分析实验(EMSA)提示,CCAAT/NFY转录因子结合位点是NPCEDRG基因的转录调控元件.因此,研究确定-146～-8 bp区域是NPCEDRG基因核心启动子区域且启动子核心元件CCAAT/NFY可能参与NPCEDRG基因的转录调控.     

LRP16影响电离辐射诱导的NF-κB活性

目的:研究LRP16在电离辐射激活核转录因子NF-κB信号转导通路中的作用。方法:在HeLa细胞中,分别运用双萤光素酶分析和Western印迹检测LRP16对κB-Luc报告基因及NF-κB下游靶基因表达的影响。结果:双萤光素酶实验证实LRP16过表达促进电离辐射诱导的κB-Luc活性,而抑制LRP16则降低电离辐射诱导的κB-Luc活性;Western印迹结果显示,LRP16过表达促进电离辐射诱导NF-κB的下游抗凋亡基因XIAP的表达,与之相对应的是,抑制LRP16降低电离辐射诱导NF-κB下游抗凋亡基因XIAP的表达。结论:LRP16可以调节电离辐射诱导NF-κB的转录活性,并且调控NF-κB下游抗凋亡基因XIAP的表达,为进一步阐明电离辐射激活NF-κB转录活性的分子机制奠定了基础。     

人A4GNT基因5'调控区的结构和功能分析

为探索人α1,4-N-乙酰葡糖胺转移酶(α1,4-N-acetylglucosaminyltransferase,A4GNT)基因表达的调控机制,应用5'cDNA末端快速扩增法和引物延伸法确定了A4GNT基因的转录起始位点.在生物信息学分析的基础上,构建了系列5'缺失荧光素酶报告基因载体和定点突变载体.瞬时转染胃癌细胞MKN45和AGS.荧光素酶活性分析表明,A4GNT基因转录的核心启动子在-141bp～+116bp区域,该区域缺乏典型的TATA盒,但含有CCAAT盒、Sp1和ETS-1等转录因子潜在结合位点.突变分析显示,-136bp～-131bp的Sp1结合位点及-93bp～-89bp正向CCAAT序列对A4GNT启动子转录激活至关重要.电泳迁移率变动分析表明,这两个顺式作用元件能够与转录因子Sp1和NF-Y结合.另外,在-1464bp～-771bp区域可能含有与基因的特异性表达相关的调控元件.     

乙肝病毒X蛋白结合蛋白(HBXIP)增强肝癌细胞NF-κB转录活性的实验研究

前期研究结果表明,乙型肝炎病毒X蛋白结合蛋白(hepatitis B virus X-interacting protein,HBXIP)具有促进细胞增殖的作用.为了进一步阐明其分子机制,观察了HBXIP对核因子κB(NF-κB)转录活性的影响.实验中通过基因共转染将NF-κB报告基因质粒pNF-κB-Luc和HBXIP真核表达载体pcDNA3-hbxip导入人肝癌H7402细胞系中,进行荧光素酶活性分析.结果显示:H7402细胞过表达HBXIP后NF-κB的转录活性明显增强;此外,基因转染后经免疫印迹检测显示,与NF-κB二聚体结合的抑制亚基IκBα的磷酸化水平明显增加;同时,提取H7402细胞的核蛋白,然后应用免疫印迹检测细胞核中p65/NF-κB的水平.结果显示,H7402细胞中HBXIP过表达后细胞核中p65/NF-κB的水平明显增加.当应用RNA干扰技术抑制了细胞内源性的HBXIP基因表达后,则出现与上述结果相反的效果.上述结果提示,HBXIP可增加核内p65/NF-κB蛋白水平,进而发挥NF-κB促转录调控的作用.因此,HBXIP可通过调控NF-κB信号途径而促进细胞增殖.     

过表达E2F6基因抑制BRD7基因启动子活性

BRD7基因是采用cDNA代表性差异分析法克隆的一个新Bromodomain基因(GenBank 登录号AF152604)。它在鼻咽癌细胞和组织中表达明显下调,过表达BRD7基因可抑制鼻咽癌细胞的生长和细胞周期的进程。前期工作已克隆了BRD7基因启动子区,并将其启动子定位于450bp（-404→+46bp）的区域。为了进一步揭示BRD7基因在鼻咽癌细胞和组织中表达下调的分子机制,生物信息学分析表明BRD7启动子区有E2F6转录因子结合位点,电泳迁移率实验结果表明转录因子E2F6特异性地结合于BRD7启动子区。荧光素酶检测和绿色荧光蛋白表达检测都证实过表达E2F6基因能抑制BRD7基因启动子活性     

猪早期胚胎发育中SOX2基因启动子活性分析

转录因子SOX2 (sex determining region Y-box2)在早期胚胎发育第一次谱系分化以及内细胞团多能性维持等方面具有重要的作用。但是目前有关SOX2基因启动子的系统研究较少,尤其是在猪(Sus scrofa)中尚无相关报道。为系统分析猪SOX2基因启动子在早期胚胎中的活性,本研究通过优化显微注射体系中绿色荧光蛋白表达载体种类和注射时间,构建了适合猪SOX2基因启动子活性分析的参照体系和显微注射体系;对猪SOX2基因翻译起始位点上游5000 bp区域进行转录因子结合位点的预测,发现该区域存在4个转录因子结合位点簇;针对上述区域设计并构建相应的缺失型SOX2基因启动子报告载体,利用建立的显微注射体系将其导入胚胎,通过mCherry荧光强度以及qRT-PCR定量分析SOX2基因启动子中不同转录因子结合位点簇对启动子活性的影响。结果表明,与全长SOX2基因启动子相比,SOX2基因翻译起始位点上游2254～2442 bp区域缺失后,猪4-细胞和8-细胞胚胎中SOX2基因启动子活性下降至17.8%,该缺失区域中仅包含两个NF-AT(nuclear factor of activated T cells)转录因子结合位点。因此,本研究结果推测猪SOX2基因启动子中NF-AT转录因子结合位点是影响猪早期胚胎SOX2基因启动子活性的关键位点。本研究为揭示猪早期胚胎发育中SOX2基因表达调控机制提供了数据支持。     

核因子κB研究进展

核因子κB(nuclear factor κB,NF-κB)是一种广泛存在于各种细胞、具有多种调节作用的转录因子。它在正常情况下在胞浆内与抑制蛋白(IκB)结合而呈非活性状态。当细胞受到各种刺激原如紫外辐射、细胞因子(如TNF-α、IL-1)、活性氧作用时,NF-κB与IκB解离并进入细胞核内,与特定的启动子结合,从而调控各种基因的表达,如细胞因子、炎症因子、黏附分子等。NF-κB在炎症发生时复杂的细胞因子网络中起着中心调节作用。在细胞增殖、分化和凋亡及肿瘤发生中NF-κB也扮演着重要角色。以NF-κB作为药物作用的靶点,通过调节NF-κB的活性,可改善某些疾病的治疗效果。     

NF-κB信号转导通路对细胞周期的调控

核转录因子NF-κB是哺乳动物Rel蛋白家族成员,属DNA结合蛋白,具有结合某些基因启动子κB序列并启动靶基因转录的功能。静息状态下,NF-κB二聚体在胞浆肉没有活性,当细胞受刺激后,它在NF-κB信号转导通路的上游激酶级联作用下被激活,并易位到细胞核内,增强靶基因表达。NF-κB是细胞分裂和生存的关键调节因子,参与调控细胞周期、细胞增殖和细胞分化。现就NF-κB对细胞周期的影响作一综述,着重阐述NF-κB通过细胞周期蛋白和CDK／CKI作用G1/S期检测点、G2/M期检测点,调控细胞周期进程。     

昆虫的NF-κB信号通路

昆虫NF-κB信号通路由toll和imd两条通路组成,通过转录因子NF-κB作用于靶标基因κB位点,而调节抗菌活性物质的表达。大量实验表明它能够被细菌、真菌和病毒的侵染所激活,在昆虫体液免疫中发挥着主要作用。现就昆虫的NF-κB信号通路的主要信号元件等进行综述。