Y—box结合蛋白对mRNA的隐敝作用

本文介绍了Y-box结合蛋白与RNA的结合特征、影响因素以及mRNA隐蔽作用的调节等,分析了Y-box结合蛋白翻译抑制作用的原理和意义。由于Y-box结合蛋白特殊的、高度保守的结构,决定了它们与RNA(或DNA)的结合特征。任何影响Y-box结合蛋白结构的因素都将不同程度地影响其功能。Y-box结合蛋白被认为是生殖细胞和早胚细胞中含量最丰富的蛋白质之一,为“母系”和“父系”mRNP颗粒中的主要成分,在隐蔽mRNA中起重要作用。因而,对Y-box结合蛋白的研究,将对生殖细胞的成熟、早胚发育的分子机制以及母型向合子型过渡等一系列问题的解释都会有帮助。另外,研究范围若扩展到体细胞领域,也将对相关的研究有促进作用。     

Y-box结合蛋白功能及对肿瘤发生的影响

Y-box结合蛋白家族成员是一类高度保守的顺式作用元件, 广泛存在于原核及真核生物细胞中。它是一种多功能蛋白, 与转录调节、翻译调控、mRNA选择性剪接、DNA的修复、细胞增殖和再生等有关。Y-box结合蛋白的氨基酸序列包含3个结构域: 氨基酸N末端, 亲水结构域C末端, 冷休克结构域(cold shock domain CSD), 保守的冷休克结构域决定了Y-box结合蛋白的大部分功能。最近研究发现, 定位于细胞核中的YB-1蛋白在局部晚期非小细胞肺癌的预防上可作为新的靶位点, YB-1蛋白还可通过对抑癌基因p53启动子抑制起负调控作用, 此外, YB-1蛋白在PI3K/Akt信号通路中也起到重要的作用, 这些研究都为肿瘤的治疗提供了新的线索和启示。文章就Y-box结合蛋白功能及其对肿瘤发生的影响等方面进行概述。     

RNA结合蛋白PABPC1的功能及生物学作用

多聚腺苷酸结合蛋白(poly (A) binding protein,PABP)家族通常被认为是mRNA poly (A)尾的一种保护屏障.其中细胞质多聚腺苷酸结合蛋白1 (cytoplasmic poly (A) binding protein-1,PABPC1)在高亲和力作用下能够与mRNA中富含腺苷酸的序列结合,在基因转录后调控中发挥着重要作用.同时PABPC1还参与mRNA的许多代谢通路,包括腺苷酸多聚化/脱腺苷酸化、m RNA转运、m RNA翻译、降解及mircoRNA相关调控.近年来关于PABPC1与生殖细胞的发育、心肌肥大和肿瘤的发生发展的报道屡见不鲜,可见PABPC1与细胞的生长发育有密切联系.本文将主要介绍PABPC1的结构、表达调控、功能及其生物学作用.     

白桦叶绿体RNA结合蛋白的蛋白质组学分析

在高等植物叶绿体中,RNA结合蛋白在转录后RNA处理、运输以及mRNA的稳定等方面发挥重要作用.本项研究使用多聚腺苷酸(polyA）吸附柱或单链DNA(ssDNA)吸附柱富集白桦叶绿体的polyA结合蛋白或RNA结合蛋白,并通过MALDI-TOF-MS以及ESI MS/MS进行鉴定,13个叶绿体蛋白质得到了鉴定.按照Swiss Prot数据库的注释,这些蛋白质的功能主要包括4个相关种类,分别为NAD结合蛋白、RNA结合蛋白、DNA结合蛋白和ATP结合蛋白.使用这些方法还鉴定出包括转录因子的4个高丰度蛋白.这些结果加深了对树木中叶绿体RNA结合蛋白的全面了解,可以将其应用于其他树木叶绿体中RNA 蛋白质的相互作用的研究.     

Argonaute蛋白与小RNA的作用机制

RNA干扰(RNA interference, RNAi)是在植物、动物、线虫、真菌以及昆虫等生物体中普遍存在的通过双链RNA(double strand RNA, dsRNA)诱导的抑制同源基因表达的一种保守的调控机制.小分子RNA通过特异性地识别结合RNA诱导的沉默复合体（RNA-induced silencing complex, RISC）对目标mRNA的表达在转录和翻译水平进行抑制.作为RISC的重要组成成分,Argonaute蛋白（Ago）发挥了至关重要的作用.为了进一步阐明Ago蛋白在RNA干扰中对小分子RNA的作用机制,本文介绍了Ago蛋白的结构、分类及其在RNA干扰机制中的作用,并着重阐述了目前已知的植物Ago蛋白对小分子RNA的几种作用机制,以及目前研究发现的Ago蛋白的功能作用,从而更进一步证实Ago蛋白对小分子RNA的作用是一个复杂的过程.     

PIWI/piRNA“机器”与雄性生殖细胞发育

PIWI(P-element-induced wimpy testis)蛋白在动物生殖系细胞中特异性表达,为动物生殖细胞发育分化所必需。piRNA(PIWI-interacting RNAs)是最近在动物生殖系细胞中发现的一类非编码小分子RNA,这类小RNA特异性地与PIWI家族蛋白相互作用。PIWI/piRNA"机器"通过沉默转座元件和调控编码mRNA等方式在动物生殖细胞发育分化过程中发挥重要作用。本文围绕PIWI/piRNA"机器"的生物学功能及分子机制,对近期取得的相关研究进展进行了系统性总结。     

P-body及其与mRNA的转录后调节之间的关系

mRNA在真核生物基因表达的转录后调控中发挥着重要作用.然而最新研究发现,一种被命名为P-body胞浆复合体是mRNA转录后调控过程中的一个重要场所,在基因表达过程中起到了至关重要的调控作用.该复合体富含多种功能的蛋白,同时还有细胞因子与RNA等成分组成,其功能特征为参与mRNA降解、翻译抑制、mRNA监视以及RNA介导基因沉默等重要生命活动过程.研究发现,P-body是特化的细胞成分.本文详细阐述P-body的发现、结构特征以及与mRNA转录后调控的关系,使人们对P-body的生物学功能有更深入地了解和认识,另一方面将有助于更进一步深入探讨基因的表达调节机制..     

RNA结合蛋白调节mRNA稳定性的作用机制

免疫稳态的维持涉及多种细胞因子的基因表达调控,其中在转录后水平对mRNA稳定性的调控起重要作用。ARE(AU-rich element)位于mRNA 3'UTR(非编码区),富含AU碱基,某些RNA结合蛋白通过识别结合ARE影响mRNA的稳定性。本文综合最新研究,概述了TTP、HUR等RNA结合蛋白对mRNA稳定性的调节机制及其在信号通路中的作用。     

siRNA与miRNA在生物体基因调控中沉默机制的比较

siRNA和miRNA的沉默机制是生物基因调控的重要手段之一.小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)是RNA干扰的引发物,激发与之互补的目标mRNA沉默.非编码RNA中的微小RNA(microRNA,miRNA),能够识别特定的目标mRNA,通过与mRNAs的3'非翻译区结合,影响该目标蛋白的翻译水平.siRNA和miRNA的基因调控机制对生物学研究及疾病的病因和治疗等有直接影响.本文主要对siRNAs和miRNAs的生物起源及沉默机制进行比较性论述:提出Dicers酶蛋白、Ago蛋白以及20 nt～25 nt的双链RNAs的3类大分子是RNA沉默的特征结构,并进行了说明性论述;总结性叙述了siRNA和miRNA的2类小分子经典沉默机制,并提出其异同点.最后,本文根据近期研究进展,对siRNA和miRNA的生物起源及沉默机制提出了新的疑问.     

PIWI/piRNA介导表观遗传学调控在生殖细胞发育中的作用

piRNA(PIWI-interacting RNA)是主要在生殖细胞系中表达的一类由21～33个核苷酸组成的单链非编码RNA,与PIWI蛋白结合而发挥调控作用。研究显示,PIWI/piRNA不仅可以在细胞质里对mRNA直接进行剪切和降解,还能招募大量的表观遗传学修饰蛋白介导基因组和组蛋白的表观遗传学调控关闭基因,促进配子发育安全有序地进行。该文综述了PIWI/piRNA介导的表观遗传学调控在生殖细胞发育中的作用,以促进PIWI/piRNA在生命科学领域的研究和应用。     

siRNA与miRNA在生物基因调控中的沉默机制比较

siRNA和miRNA的沉默机制是生物基因调控的重要手段之一. 小干扰RNA（small interfering RNA,siRNA）是RNA干扰的引发物,激发与之互补的目标mRNA沉默. 非编码RNA中的微小RNA（microRNA,miRNA）,能够识别特定的目标mRNA,通过与mRNAs的3′ 非翻译区结合,影响该目标蛋白的翻译水平. siRNA和miRNA的基因调控机制对生物学研究及疾病的病因和治疗等有直接影响. 本文主要对siRNAs和miRNAs的生物起源及沉默机制进行比较性论述：提出Dicers酶蛋白、Ago蛋白以及20 nt~25 nt的双链RNAs的 3类大分子是RNA沉默的特征结构,并进行了说明性论述|总结性叙述了siRNA和miRNA的2类小分子经典沉默机制,并提出其异同点. 最后,本文根据近期研究进展,对siRNA和miRNA的生物起源及沉默机制提出了新的疑问.     

维甲酸直接诱导鸡原始生殖细胞启动并完成减数分裂

维甲酸（RA）在胚胎期生殖细胞启动减数分裂过程中发挥重要的调控作用,但RA与性腺细胞的作用机制及其能否诱导生殖细胞完成整个减数分裂生成配子的问题尚不清楚.本文以鸡原始生殖细胞体外无饲养层培养体系为模型,避开性腺体细胞的影响,研究RA诱导PGC进入减数分裂的作用机理.研究发现,在无体细胞的情况下,RA显著上调鸡胚PGC中STRA8,SYCP3和DMC1的mRNA和蛋白表达水平,从而促进其进入减数分裂;同时,流式细胞分析和吉姆萨染色结果表明,RA能使鸡胚PGC经历各个减数分裂时期,最终生成36.5%～58.4%单倍体生殖细胞;此外,本实验还对雌性和雄性PGC对RA的应答能力进行了研究,发现两者对RA的敏感程度相似.综上所述,RA能直接诱导PGC启动并完成整个减数分裂过程,生成单倍体生殖细胞,无需体细胞或其他因子的介导.这为临床上治疗不孕不育及配子形成的机理研究提供了基础.     

日本七鳃鳗(Lampetra japonica)Lyb基因的克隆与分析

摘要: 采用RT-PCR和RACE技术, 从日本七鳃鳗(Lampetra japonica)口腔腺、肝脏中分离获得了3条Y-box基因序列, 分别命名为Lyb1、Lyb2和Lyb3, 生物信息学分析其编码的蛋白质序列长度分别为331、181和171个氨基酸残基。采用DNAMAN软件, 将七鳃鳗的3个Y-box蛋白氨基酸序列与海鞘、斑马鱼、清鳉、河豚鱼和小鼠Y-box蛋白进行同源性分析, 结果显示他们共有一个保守的冷休克结构域, 其中包含两个RNA结合基序RNP-1和RNP-2, 表明获得的Lyb基因属于Y-box 基因家族成员。此外, 从Swiss-Prot下载了经实验验证过的Y-box蛋白序列数据, 结合实验克隆得到的Lyb基因所编码的氨基酸序列构建系统发育树, 发现Y-box基因在有颌类出现以前只有一种类型, 有颌类出现以后, Y-box基因分化成YB1、YB2和CSDA三种类型。     

PR结构域蛋白质与原始生殖细胞特化

原始生殖细胞特化在精子和卵子生成过程中发挥着重要的作用,而PR结构域蛋白质(PR-domain protein,PRDM)家族部分成员参与了该过程。PRDM1可抑制体细胞程序化过程中基因的表达,而PRDM1和PRDM14共同参与了潜在的全能性细胞的重新获取和基因组范围内表观遗传学重编程。这三个过程都是原始生殖细胞特化所必需的。此外,原始生殖细胞特化还需要一些其他因素如骨形态发生蛋白4(bone morphogenetic protein4,Bmp4)和RNA结合蛋白Lin28,这些因素通过影响PRDM发挥生理作用。对原始生殖细胞特化的理解有利于生殖细胞发育和相关问题的研究。     

PPR蛋白在水稻生长发育中的功能研究进展

水稻是我国最主要的粮食作物之一。水稻的安全生产越来越依赖分子生物学功能基础研究。PPR(Pentatricopeptide repeat)蛋白是水稻中较大的蛋白家族之一,研究证明PPR蛋白由核基因编码并参与细胞器前体RNA加工,如RNA起始翻译、RNA稳定、RNA剪接、RNA编辑,调控水稻叶绿体和线粒体等的发育,进而影响水稻的花粉、胚、胚乳、叶片及其他组织的生长发育。该类蛋白表达受抑制将严重影响水稻正常生长发育。对近年报道的水稻PPR蛋白结构、分类、定位、RNA作用靶位点、作用方式及其对水稻生长发育的影响进行综述。对已报道水稻PPR蛋白功能作出总结并对今后PPR蛋白对水稻种质资源的创新应用等可能的研究方向进行了展望。     

拟南芥EBP1蛋白与RNA相互作用的初步研究

基因表达调控是现代分子生物学研究的热点话题,随着研究手段的不断成熟,其RNA转录后调控已成为备受关注的领域。RNA结合蛋白(RBPs)是转录后调控的关键因子,参与RNA可变剪切、RNA稳定、翻译等多个过程的调控。ErbB3绑定蛋白(EBP1)是结构功能高度保守的RNA结合蛋白,可与rRNA、tRNA、mRNA等多种RNA结合,参与调控核糖体生物生成、蛋白质翻译多个过程,但目前已报道的靶RNA甚少,对靶RNA的作用机制目前仍不清楚。通过生物信息学分析发现拟南芥EBP1结合RNA的保守结构域,并在体外可直接结合"GUCUCUCACUGCGACGGCUU"序列;通过RNA免疫共沉淀实验找到了3个靶mRNA(AT1G24792、AT3G25211、AT3G24320);结合核糖体提取及虫草素处理实验发现EBP1可显著调控特定靶mRNA的稳定性及其翻译速率。研究结果不仅证实拟南芥EBP1具有结合RNA的功能,还显示其参与调控靶RNA的转录后事件,为进一步研究EBP1在转录后调控的生物学机制奠定基础。     

RNA结合蛋白CELF4对小鼠早期胚胎发育的作用

目的 观察RNA结合蛋白CELF4在小鼠早期胚胎中的分布与表达,初步探讨CELF4对小鼠早期胚胎发育的作用.方法 利用免疫荧光和Real-Time PCR检测CELF4在小鼠早期胚胎中的定位和mRNA表达,利用显微注射技术在1-细胞胚中注入CELF4抗体,观察其对小鼠体外早期胚胎发育的影响,以及对2-细胞期ZGA标志基...     

CircRNA肿瘤相关生物学功能的研究进展

环状RNA(circRNA)是一类具有环状结构的非编码RNA(noncoding RNAs, ncRNA),广泛存在于多种生物细胞中,具有结构稳定、序列保守及细胞或组织特异性表达等特征。已被证实circRNA在许多癌症中存在表达异常,参与了恶性肿瘤的发生发展。CircRNA在细胞中的分布与其功能发挥密切相关。研究表明,胞核分布的circRNA可以参与调节mRNA转录和表观遗传调控,胞质分布的circRNA具有充当"miRNA海绵"、与RNA结合蛋白结合、影响蛋白质翻译、编码蛋白质等功能。本文对circ RNA在肿瘤中发挥的相关生物学功能进行综述,以期为后续研究提供一定的理论依据。     

mRNA稳定机制在低氧反应基因表达调控中的作用

几乎所有生物的信使RNA稳定性都影响基因表达。而mRNA的稳定性除了由其本身的序列和识别该序列的结合蛋白共同决定外,还受特异性的顺式作用元件和mRNA结合蛋白的影响。真核细胞中有3个独特的顺式作用元件：富AU元件（ARE）、茎环结构和富嘧啶结构,在mRNA稳定性调节中发挥重要作用。本文着重论述mRNA稳定机制在低氧诱导的一系列基因表达调控中的作用。     

多种功能的poly(C)-结合蛋白

细胞内的RNA一般不会单独存在,而是与各种各样的RNA结合蛋白（RBPs）绑定在一起,形成核糖核蛋白复合体（RNP complexes）影响着RNA的加工与转归. Poly(C) 结合蛋白是一类重要的RNA结合蛋白,可分为两组：hnRNP K 和PCBP1 4. 它们以序列特异的方式与核酸嘧啶富含区相结合. 这类蛋白具有共同的结构模体（motif）,即hnRNP K 同源（KH）域. KH域是与mRNA结合的结构基础,也是机体内调控系统的组成部分,可使得Poly(C) 结合蛋白参与蛋白/核酸、蛋白/蛋白之间的相互作用,范围涉及复制、转录、mRNA稳定和翻译控制过程等. 对Poly(C) 结合蛋白功能的深刻认识可使我们洞察多种疾病的病理生理过程.