KRAB锌指蛋白的研究进展

约有三分之一C2H2锌指蛋白的N端都含有KRAB结构域,该结构域在进化上极其保守,含有约75个氨基酸,其中富含极性氨基酸,因而易于形成两个双亲性螺旋。该结构域已被证实是一个强有力的转录抑制结构域,但其介导的抑制作用需要它与TIF1β／KAP-1／KAIP-1结合。实验表明,结合了KRAB结构域针对特异靶基因的锌指蛋白,不仅可以抑制基因的表达,还可以降低病毒在细胞内的复制。因此,KRAB在调控基因表达和胞内抗病毒方面表现出极大的应用潜能。     

KRAB型锌指蛋白的进化及在物种演化中的功能

C2H2型锌指蛋白家族是目前发现的哺乳动物中最大的转录/转录调控因子家族,由一小群古老的含有真核锌指结构的转录因子经过多次基因复制和功能分化演化而来。KRAB型锌指蛋白(KRAB-containing zinc finger proteins, KRAB-ZFPs)作为C2H2型锌指蛋白家族中最大的亚家族,最早出现在四足脊椎动物,并随物种的进化数量快速增长,在人类中占据C2H2型锌指蛋白的60%左右。在物种演化中,进化压力主要改变KRAB-ZFPs的DNA结合能力,而KRAB-ZFPs介导的转录抑制能力则稳定存在。同时,多种KRAB-ZFPs能够与KRAB相关蛋白1(KRAB-associated protein 1, KAP1)协同作用沉默哺乳动物中反转录元件的活性,并与之协同进化,严格限制反转录原件的跳跃能力。本文综述了KRAB-ZFPs的数量倍增、锌指结构的灵活多变、KRAB-ZFPs/KAP1的转录抑制能力和反转录元件的跳跃性在促进哺乳动物调控网络的差异、基因组稳定性的变化和物种进化中的作用,旨在进一步揭示KRAB-ZFPs在推动物种稳定演化中的特点和功能。     

一条KRAB型锌指蛋白全长新基因的克隆与功能初探

从人胎脑cDNA文库中克隆到一条全长的锌指蛋白新基因的cDNA,命名为ZNF303。序列分析表明,ZNF303的C末端含有7个保守的锌指基序,N末端含有一个KRAB(Krüppel?associated box)结构域。利用肝癌组织表达谱基因芯片杂交证明,该基因在肝癌组织中的表达量有明显降低。认为这种降低可能跟肝癌的形成和转移有密切的关系。利用辐射杂交基因定位技术,得出该基因在人类染色体上的位置是19q13.2。 Abstract: We have cloned a full?length novel zinc finger cDNA of the Krüppel family from human fetal brain cDNA library. Sequence analysis indicates that ZNF303 contains 7 highly conserved zinc finger motifs at the C-terminus and a KRAB(Krüppel-associated box)domain at the N-terminus of the deduced rotein.Hybridization using gene chip of hepatic cancer tissue demonstrates the expressive amount in hepatic cancer tissue is lower than control. We hypothecate that the decreasing of expression amount is related to the formation and metastasis of hepatic cancer.Finally,we show that ZNF303 maps on human chromosome 19q13.2 by radiation hybrid.     

KRAB型锌指蛋白(KZNF)的研究进展

KRAB型锌指蛋白是哺乳动物中最大的转录调控因子家族, 它的多数成员在基因组上成簇分布。其结构特征是N端含有KRAB结构域, C端含有多个C2H2型锌指结构。KRAB结构域为一蛋白质-蛋白质相互作用区, 可以与多种协同转录抑制因子和转录因子结合, 使KRAB型锌指蛋白作为转录因子和/或转录调控因子发挥依赖于DNA结合的转录抑制功能, 在胚胎发育、细胞分化、细胞转化及细胞周期的调控中发挥重要功能。     

禾本科植物单锌指家族基因对逆境应答的研究进展

转录调控是植物生长发育、逆境反应、信号转导、抗病性等一系列基因表达的最主要调控形式,转录因子是参与基因转录水平调控过程的重要反式因子。单锌指(DNA binding with one finger,DOF)转录因子是植物特有的一类转录因子,包含一个C_2-C_2锌指结构,其N-末端保守的DOF结构域是能与DNA和蛋白相互作用的双重功能域,在植物生长发育过程中参与多种生物学过程。尽管已有研究报道DOF家族基因参与植物抗逆响应,但其在禾谷类重要粮食作物中的作用机制还极不明确。本文通过对禾本科植物DOF家族基因系统进化分析及组织表达和诱导表达分析,综述了DOF家族基因参与植物胁迫应答方面的相关研究进展,为进一步深入了解禾本科植物抗逆机制提供重要参考。     

KRAB型锌指蛋白在高等脊椎动物胚胎发育和肿瘤发生、发展中的调控功能

KRAB型锌指蛋白(KRAB-ZFPs)最早出现于四足类脊椎动物, 且进化非常迅速, 是人类基因组编码的最大转录因子家族。尽管当前对此家族蛋白发挥调控功能的分子机制已有较为深入的研究, 但关于此家族蛋白所具备的高等脊椎动物特有的调控功能目前尚无全面系统的认识。文章对KRAB型锌指蛋白在高等脊椎动物的胚胎发育及肿瘤发生、发展中发挥的调控功能进行综述, 以期丰富对该家族蛋白在不同生理、病理过程中调控功能的认识, 为今后更深入的理论和应用研究打下坚实基础。     

锌指蛋白基因ZNF191

锌指是Ｍｉｌｌｅｒ等人 (1 985年 )最初在爪蟾转录因子ＴＦ ＩＩＩＡ中发现的一种特殊结构 ,即在蛋白质一级结构上 ,存在着Ｃ Ｘ2 4 Ｃ Ｘ12 Ｈ Ｘ3 Ｈ的序列单元 (Ｃ :半胱氨酸 ;Ｈ :组氨酸 ;Ｘ :任意氨基酸 ) ,其中的 2个半胱氨酸和 2个组氨酸通过配位键与一个锌离子结合 ,成手指状结构 ,这类序列单元被称为锌指模体 ,含有锌指模体的蛋白质称为锌指蛋白。研究表明 ,锌指蛋白作为一类转录因子而广泛地参与基因表达的调控。这种调控作用主要是通过它与特定的ＤＮＡ序列 (如启动子 )和蛋白质的结合而实现的。锌指蛋白与胚胎发育和细胞分化…     

DNA聚合酶X家族的起源与进化分析

随着DNA聚合酶X家族成员数量的增加,家族内部的系统发育需要重新检查。来自病毒和细胞的DNA聚合酶X家族成员序列第一次被汇编在一起,进行系统发育分析。分析显示：真核生物DNA聚合酶bcta(polβ)是这个家族的祖先基因,可能与昆虫痘病毒(EPv)之间发生过基因的水平转移;DNA聚合酶mu(polμ)基因仅存在于哺乳动物基因组中,是脱氧核苦酸末端转移酶(TdT)的重复基因;这个家族在低等真核生物的种系进化过程中发生了基因丢失。     

LIM蛋白家族的研究进展

LIM结构域是一种在进化上高度保守的双锌指结构,LIM蛋白在很多基本的生物学过程中起重要作用。本文综述了LIM蛋白家族成员的性质、生物学功能,以及LIM蛋白与其他蛋白质的相互作用等方面的进展。     

异染色质相关蛋白TRIM28调控锌指蛋白和原钙黏蛋白家族基因的转录

目的 TRIM28是一种异染色质相关蛋白,通过和SETDB1、HP1相互作用参与H3K9me3修饰的建立,本文旨在更深入地研究TRIM28的相关功能。方法 本文利用CRISPR/Cas9技术、染色质免疫共沉淀技术、免疫印迹技术和实时荧光定量PCR技术,建立HEK293F Trim28基因敲除细胞系,分析一系列实验数据结果。结果 Trim28主要抑制内源表达水平较低的基因转录,进一步分析发现Trim28调控锌指蛋白家族基因和原钙黏蛋白β家族基因的转录。在Trim28敲除细胞系中,锌指蛋白家族基因H3K27ac修饰、H3K4me1修饰和H3K4me3修饰都显著上升,H3K9me3修饰下降。原钙黏蛋白β家族基因的H3K4me3修饰显著上升,H3K9me3修饰下降。结论 这些结果提示TRIM28通过改变染色质的开放程度调控锌指蛋白和原钙黏蛋白β家族基因的转录,为更深入研究TRIM28的功能提供了新的思路。     

Evolution of the X-linked Zinc Finger Gene and the Y-linked Zinc Finger Gene in Primates

We have sequenced the partial exon of the zinc finger genes (ZFX and ZFY) in 5 hominoids, 2 Old World monkeys, 1 New World monkey, and 1 prosimian. Among these primate species, the percentage similarities of the nucleotide sequence of the ZFX gene were 96-100% and 91.2-99.7% for the ZFY gene. Of 397 sites in the ZFX and ZFY gene sequences, 20 for ZFX gene and 42 for ZFY gene were found to be variable. Substitution causes 1 amino acid change in ZFX, and 5 in ZFY, among 132 amino acids. The numbers of synonymous substitutions per site (Ks) between human and the chimpanzee, gorilla and orangutan for ZFY gene were 0.026, 0.033, and 0.085, respectively. In contrast, the Ks value between human and hominoid primates for the ZFX gene was 0.008 for each comparison. Comparison of the ZFX and ZFY genes revealed that the synonymous substitution levels were higher in hominoids than in other primates. The rates of synonymous substitution per site per year were higher in the ZFY exon than in the SRY exon, and higher in the ZFY exon than in the ZFY intron, in hominoid primates.     

利用人工锌指蛋白核酸酶进行植物基因定点突变和置换

基因定点突变技术在基因组原位改变基因特定序列,避免常规转基因过程中位置效应和插入失活。定点突变生物体不含转基因或标记基因,降低风险性。高等植物基因定点突变研究初见端倪,将可能为基因原位功能研究、作物遗传改良和分子设计提供有效策略。利用锌指蛋白核酸酶（Zinc Finger Nucleases, ZFN）引入DNA定点断裂（Double-Strand Breaks, DSBs）可以高效介导基因定点突变,使得ZFN在基因定点突变中倍受关注。文章综述了植物基因定点突变的一般策略,重点介绍了锌指蛋白的结构、原理、应用,特别是ZFN介导的植物基因定点突变与置换研究进展,并对ZFN介导的植物基因定点突变与置换应用前景进行了讨论。     

锌指核酸酶技术在植物基因工程中的应用

锌指核酸酶(zinc finger nucleases,ZFNs)由3到4个锌指结构(zinc fingers,ZFs)和FokⅠ核酸内切酶的剪切结构域组成。锌指核酸酶(ZFNs)通过锌指结构(ZFs)与特异核酸位点结合,再利用FokⅠ的酶切作用切割DNA,引起特异位点DNA双链断裂(double strand break,DSB)。DNA双链断裂可以通过非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ) 或同源重组(homologous recombination,HR)来修复。在修复过程中实现对基因组DNA的靶向修饰。介绍了锌指核酸酶结构、人工构建途径,作用机理和试验步骤,重点综述了锌指核酸酶技术在植物基因工程的应用。     

A Novel Zinc Finger Gene ZNF468 with Two Co-Expressional Splice Variants, ZNF468.1 and ZNF468.2

A novel human zinc finger protein encoding gene ZNF468 was obtained from a fetal brain cDNA library. By BLAST-N analysis we found two different splice variants. We termed the two splice variants ZNF468.1 and ZNF468.2. By BLAST search against the human genome database, ZNF468 was mapped to 19q13.4. The ZNF468.1 cDNA has four exons, and the ZNF468.2 cDNA has one more, between the third and fourth exon. This extra exon creates a difference between the deduced protein N-termini of the two splice variants. The ZNF468.1 cDNA is 3906 bp in length, encoding a 522a a protein, and ZNF468.2 is 4024 bp, encoding a 469-aa-protein. Both proteins contain 11 C2H2-type zinc finger motifs at their C-termini. The N-terminus of the deduced protein of ZNF468.1 has a well-conserved Krüppel-associated box (KRAB) domain that consists of KRAB boxes A and B, whereas the protein of ZNF468.2 does not have the {KRAB} domain. Tissue distribution of the ZNF468 gene indicates that the two splice variants are widely expressed in normal human tissues, except in heart and brain, and they are also co-expressional.