RNA结合蛋白Vigilin在翻译水平上对雌激素受体ER—beta的调控研究

Vigilin是一个由14个连续的KH结构域组成的RNA结合蛋白。它可以通过与mRNA结合调控mR—NA的翻译后表达水平,并能够结合脂蛋白。本实验室此前的实验中发现Vigilin参与了对雌激素信号传导通路的调控,为详细研究其调控机制,文章通过凝胶阻滞实验证明了Vigilin能在体外结合于雌激素受体3’非翻译区（ER-beta3’UTR）。借助双荧光素酶报告基因实验发现,高表达Vigilin可以提高雌激素信号通路中的重要受体ER-beta的翻译效率。利用激光共聚焦显微镜和荧光蛋白定位实验,发现Vigilin在细胞内大量定位于p-body中。通过上述实验证明了Vigilin能够通过结合ER-beta3’UTR调控ER-beta的表达量,参与了细胞内雌激素信号传导通路。由于ER-beta是雌激素信号传导中非常重要的受体,因此该研究具有重要的意义。     

功能与疾病中的RBFox蛋白家族

RNA结合蛋白(RNA binding proteins,RBPs)是细胞内一类能与单链或双链核糖核酸(ribonuleic acid,RNA)结合并形成核糖核蛋白复合体的一类蛋白.RBFox (RNA binding proteins feminine gene on X chromosome)蛋白是RNA结合蛋白家族中的重要成员,在多种动物体内的特定组织细胞中表达并发挥生物学功能.已发现的RBFox蛋白包括RBFox1、RBFox2和RBFox3,均含有进化上高度保守的RNA识别结构基序(RNA recognition motif,RRM),能特异性地与(U) GCAUG序列结合并发挥作用.目前研究揭示了RBFox蛋白是一类多功能蛋白,除了调控RNA加工过程中的经典功能可变剪接之外,还广泛参与基因转录、mRNA稳定性调节、miRNA代谢以及蛋白翻译等过程,在心脏疾病、神经系统疾病、糖尿病和癌症等疾病的发生发展过程中起重要调控作用.本文概述了目前RBFox家族在调节剪接、转录、miRNA代谢和mRNA稳定性的4个功能及其在心脏疾病、神经系统疾病、糖尿病和癌症等多种疾病方面的研究进展,为RBFox蛋白的作用机制及其对疾病调控的进一步研究提供借鉴.     

RNA结合蛋白RB47、RB60在叶绿体翻译调节中的作用

光调节的叶绿体mRNA的翻译需要mRNA5′,非翻译区(5′ UTR)相互作用的中间作用因子.叶绿体多聚腺苷酸结合蛋白(cPABP)RB47特异性地与PsbAmRNA的5′ UTR结合,并对于该mRNA的翻译是很重要的.定位于叶绿体中与cPABP伴随纯化出来的一种蛋白质二硫化物异钩酶RB60表现出调节cPABP与PsbAmRNA的5′ UTR结合的特性.这种调节是通过可逆地改变有氧化还原特征的cPABP的氧化还原状态来实现,或通过ADP依赖的磷酸化来实现.这种机制就在调节叶绿体的基因表达中提供了一个简单可逆的开关机制.     

乳腺癌中SRA1基因表达调控的生物信息学分析

分析类固醇受体RNA激活物(steroid receptor RNA activator,SRA1)以长链非编码RNA形式(lncRNA SRA1)和蛋白质形式(SRA1蛋白)在乳腺癌中的分子调控网络。运用RegRNA、Targetscan、MicroCosm Targets、PicTar软件和HMDD、DAVID在线数据库,预测lncRNA SRA1与microRNA及下游靶基因间的多种调控途径,对靶基因进行功能富集分析,绘制lncRNA SRA1的核心调控网络图。同时运用TCGA数据库、string软件预测分析与SRA1蛋白相互作用的蛋白质。发现lncRNA SRA1上存在hsa-let-7b、hsa-let-7c、hsa-let-7g、hsa-let-7i、has-miR-92、has-miR-103、has-miR-194、has-miR-874、has-miR-141、has-miR-146a、has-miR-661这11个与乳腺癌相关microRNA的可能结合位点,从而调节下游230个靶基因,构建了lncRNA SRA1-miRNAs-mRNAs调控网络,提示lncRNA SRA1可能参与基因转录调控、生物合成、MAPK、癌症相关通路、紧密连接等信号通路。并且发现SRA1蛋白和DDX17、ESR1、NCOA2、NCOA1、NRIP1等多种蛋白存在相互作用。对SRA1基因调控网络的生物信息学分析有助于理解其在乳腺癌发生发展过程中的分子机制。     

家蚕新基因Bmbzj的表达、抗体制备及亚细胞定位

在自建的家蚕蛹cDNA文库中发现了一条新基因序列,GenBank登录号为DY231426.该基因是一个同源性很低的基因,未发现保守结构域,将其命名为Bmbzj.Bmbzj基因全长661bp,由99 bp的5'端非翻译区序列(5'UTR)、486 bp的开放读码框(ORF)和76 bp的3'端非翻译区序列(3'UTR)组成.生物信息学分析结果表明蛋白Bmbzj可能存在跨膜区和信号肽.将该基因插入到载体pGEX-4T-3中,构建了该基因编码的重组质粒pGEX-4T-3-Bmbzj,转化大肠杆菌Rosetta后,IPTG诱导表达了该融合蛋白,并利用亲和层析的方法纯化该重组蛋白,免疫新西兰兔制备多克隆抗体.亚细胞定位实验结果表明该蛋白只存在于细胞质中.     

RNAi导致基因静寂的机制和应用进展

RNAi(RNA interference)是一种由双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)始动的序列特异性基因沉默机制.RNAi广泛存在于各种生物体,是参与细胞防御与分化调控的机制之一.RNAi的基因静寂作用由dsRNA启动,通过在转录水平、转录后水平、翻译水平等多个水平上,对基因表达的特异阻断和抑制来实现的.现已有较为成熟的技术路线,利用这一特异、有效的技术应用于功能基因组学、基因调控、基因治疗等领域.概述RNAi技术的机制及应用进展.     

真核细胞蛋白质翻译起始研究进展

在大量有关机制的研究基础上,针对真核蛋白质翻译起始,提出了核糖体沿mRNA滑动识别翻译起始位点的机制和核糖体从mRNA内部识别翻译起始位点的机制.     

真核细胞蛋白质翻译起始研究进展

在大量有关机制的研究基础上，针对真核蛋白质翻译起始，提出了核糖体沿mRNA滑动识别翻译起始位点的机制和核糖体从mRNA内部识别翻译起始位点的机制。     

γ-氨基丁酸受体基因的系统性调控网络

提出一种多学科交叉结合的策略,试图初步获得系统性调控γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid,GABA)受体基因的转录因子线索.利用基于功能基因组学方法的DNA元件百科全书计划已发表的数据,系统性地获得GABA受体基因的开放染色质序列,并以此作为固相化探针,捕获与其特异性相互作用的蛋白质分子,并利用质谱分析鉴定蛋白.结果发现,对不同脑区获得的核蛋白,探针都能捕获到同样的特异性条带,然而,作为对照的天门冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)受体基因相关的开放染色质探针,在不同脑区中并未检获上述特异信号,说明结合蛋白是特异的.质谱分析表明,与GABA受体基因相关的开放染色质特异相互作用的蛋白是核膜血影重复蛋白-1(nuclear envelop spectrin repeatprotein-1,Nesprin-1),又称synaptic nuclear envelope-1(SYNE-1).进一步的调控网络生物信息学分析表明,Nesprin-1可能与MAFA、IRX2、BCL6、CEBPA以及RP58等转录因子形成复合物,并与GABA受体基因GABRA5、GABRA6、GABBR1和GABBR2等共表达.表明GABA受体基因在不同脑区是通过相同的转录调控机制进行表达的,Nesprin-1可能与MAFA、IRX2、BCL6、CEBPA以及RP58等转录因子形成复合物进而调控GABA受体基因表达,该特异的转录因子调控网络有望用于诱导多能干细胞或是前体细胞直接分化为GABA能神经元.     

miRNA与恶性肿瘤关系研究进展

miRNA(microRNA或miRNA),是一类长度约22nt的内源性短链非编码小分子RNA,通常在转录后水平调控基因表达,在RNA诱导的沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC)下靶向结合mRNA,进而降解RNA或阻遏转录后翻译功能。近年研究,miRNA参与细胞的分化、发育、增殖、死亡等生命活动中的一系列重要进程,在肿瘤发生中可能是潜在的抑癌或致癌基因。本文就miRNA在肿瘤中基因表达、肿瘤疾病的预防和治疗做一综述。     

hsa-miR-125a-3p是RhoA-肌动蛋白途径的负性调节因子

为了探讨hsa-miR-125a-3p调控肺癌细胞侵袭的作用机制,分别检测了转染正义和反义hsa-miR-125a-3p的人肺癌A549细胞中Rho A mRNA和蛋白水平表达情况,结果显示,两种方式处理的细胞中Rho A mRNA均无明显变化,但Rho A蛋白浓度分别下降和增加;再用包含Rho A 3’-未翻译区(3’-UTR)荧光素酶报告基因与hsa-miR-125a-3p mimics共转染发现,当hsa-miR-125a-3p异常表达时,报告基因活性降低。进一步的实验显示,hsa-miR-125a-3p下调可诱导A549细胞侵袭;Rho抑制剂CT04阻断Rho A后,转染反义或正义hsa-miR-125a-3p的A549细胞侵袭率均无变化;转染正义的hsa-miR-125a-3p的A549细胞中活化Rho A(Rho A-GTP)、Rho A和肌动蛋白丝聚集表达均降低;相反,当转染反义的hsa-miR-125a-3p时,Rho A-GTP、Rho A和肌动蛋白丝聚集表达均增强。上述研究表明,hsa-miR-125a-3p可能通过Rho A-肌动蛋白途径影响肺癌细胞系A549的侵袭能力。     

糖尿病鼠骨骼肌萎缩相关环状RNA的研究

骨骼肌萎缩是糖尿病患者中、晚期严重并发症之一,为研究其分子发病机制,利用链脲佐菌素诱导构建小鼠1型糖尿病模型,通过高通量测序技术,调查与糖尿病肌萎缩病变相关的环状核糖核酸（circular ribonucleic acid,circRNA）表达谱,并利用生物信息分析软件探究circRNA在糖尿病骨骼肌萎缩病变中的可能作用．结果显示,与正常同基因背景小鼠的同类组织相比,糖尿病鼠的腓肠肌呈现：(1)肌纤维面积明显减小,运动功能下降;(2)含有1 403个与1型糖尿病发生发展相关的差异表达circRNA,其中,690个上调和713个下调;(3)通过基因本体、京都基因和基因组百科全书的功能富集分析显示,差异表达的候选circRNA亲本基因主要富集于转录调节生物学过程、细胞质成分和蛋白质结合分子功能等方面,以及促分裂原活化蛋白激酶信号通路、泛素介导的蛋白降解、叉头盒蛋白O通路与糖尿病肌萎缩相关的信号通路等．通过数据库信息和生物信息分析技术,预测与肌萎缩基因MuRF1相结合的小RNA(mirco RNA,miRNA),并挖掘出可调控它们表达的功能circRNA,构建了circRNA-miRNA-m...     

嗜热噬菌体TSP4的一种非通读转录现象

转录是生物体基本的生命现象,原核生物的转录普遍存在"通读"的现象,多个ORF(Open Reading Frame)共同转录形成一条多顺反子mRNA.在转录时,当一次转录终止后,转录复合物解体,RNA聚合酶需要再次识别模板DNA上的启动子区并与之结合形成转录复合物才能启动下一次转录.然而,在研究嗜热噬菌体TSP4基因组中间隔仅8个残基的两个ORF(ORF47和ORF46)的转录时发现,这两个ORF的转录并没有得到一条与这两个ORF对应的mRNA,而是分别转录出两个独立的mRNA.对这一段DNA序列的基因克隆表达结果表明,仅有ORF47表达出蛋白.可见RNA聚合酶对这两个ORF的转录不是通读,而是被它们之间的长度仅为8 bp间隔序列所中断并独立转录成两个mRNA.嗜热噬菌体TSP4的独特非通读转录现象是否与其基因组小、结构紧凑以及调控机制相对简单有关,值得进一步研究.     

利用生物软件检索大鼠硒蛋白基因

UGA密码子通常作为蛋白质合成的终止密码子,当mRNA链的3’-非翻译区(3’-UTR)出现硒代半胱氨酸插入元件(SECIS)时,UGA密码子就成为硒代半胱氨酸(Sec)的插入码.利用生物软件在基因组数据库中通过识别SECIS元件检索硒蛋白基因是一种重要的方法.分别采用Genetool、SECISearch、RNADraw和DNAssist等软件,对大鼠基因组进行检索、折叠和同源性比对,得到了符合SECIS茎-环结构特征的硒蛋白基因.     

利用生物软件检索大鼠硒蛋白基因

UGA密码子通常作为蛋白质合成的终止密码子,当mRNA链的3'-非翻译区(3'-UTR)出现硒代半胱氨酸插入元件(SECIS)时,UGA密码子就成为硒代半胱氨酸(Sec)的插入码.利用生物软件在基因组数据库中通过识别SECIS元件检索硒蛋白基因是一种重要的方法.分别采用Genetool、SECISearch、RNADraw和DNAssist等软件,对大鼠基因组进行检索、折叠和同源性比对,得到了符合SECIS茎-环结构特征的硒蛋白基因.     

我国科学家发现一类新型长非编码RNA

国际著名学术期刊《分子细胞》近日以封面故事发表了中科院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所陈玲玲研究组的最新研究论文,揭示了一类全新内含子来源的长非编码RNA的产生机制及其参与剪接调控的重要功能。该研究具体阐明了一类双末端都含有小核仁RNA(snoRNA)的内含子序列在剪接发生过程中,可以形成一类新型长非编码RNA,命名为sno-lncRNAs。人类疾病PWS综合征(小胖威利症),主要表现为神经系统发育和生长发育障碍。在PWS综合征这类疾病紧密关联区     

家蚕znfhit基因的克隆表达及序列分析

在对家蚕蛹 cDNA文库的测序中发现了znfhit(zinc finger HIT)的 EST序列(GenBank登录号 DY230769).经过比对发现znfhit全长为1019bp,由297bp的 5'端非编码区序列(5'UTR)、462bp的开放读码框(ORF)和260bp的3'端非编码区序列(3'UTR)组成.将该基因的cDNA和家蚕基因组序列比对,此基因由3个外显子和2个内含子组成.ZNFHIT蛋白的疏水性最大值为1.533,最小值为-3.267,且不含跨膜区域.用PCR方法扩增获得znfhit基因,将其克隆至质粒pET-28a上,构建重组质粒pET-znfhit,并在大肠杆菌中大量表达,经镍离子亲和层析纯化得到重组蛋白,质谱鉴定其分子量为21.11KD,为后续研究其功能提供了条件.     

磷酸化调节的膜蛋白结构及其功能研究进展

磷酸化修饰是膜蛋白翻译后修饰的重要类型之一，由蛋白激酶和磷酸酶共同调节而保持一种动态平衡,在正常生命活动乃至肿瘤发生中发挥调控作用。磷酸化修饰诱导膜蛋白结构变化可调节蛋白之间结合活力，而关键磷酸化位点突变可破坏蛋白结合并解除相关信号传导的调节。与其他蛋白不同，膜蛋白需要以质膜为介质发挥功能作用，由于膜组成复杂性和不对称性，磷酸化修饰对膜蛋白的质膜定位以及表面贴附至关重要。膜蛋白磷酸化还调节周围磷脂分子的热力学性质和动力学特性，从而加剧对磷脂双分子层有序度的影响。本文重点阐述了膜蛋白磷酸化的分子特征及调控机制，包括磷酸化位点分布，磷酸化修饰对膜蛋白结构调控以及特异膜环境依赖性；系统总结了膜蛋白磷酸化引发的结构变化在各种生物过程中的功能作用，旨在为膜蛋白磷酸化及相关靶向干预研究提供参考。     

戊型肝炎病毒感染调控TLR3信号通路的研究

戊型肝炎病毒(Hepatitis E virus,HEV)是导致急性戊肝的主要原因.通过建立基因IV型HEV感染A549细胞模型,研究病毒感染后TLR3信号通路相关因子表达的变化.病毒感染A549细胞后通过实时荧光定量PCR检测IFN-β的mRNA表达量,Western blot分析磷酸化IRF3(pIRF3)和IKKε蛋白表达水平的变化.结果表明:HEV感染A549细胞后细胞内IFN-β的相对表达水平显著下降,TLR3信号通路介导的pIRF3及IKKε蛋白在病毒感染后表达量显著下降.基因Ⅳ型HEV能够抑制TLR3信号通路介导的IRF3的磷酸化及IKKε蛋白的表达,从而抑制了IFN-β的表达,为进一步研究HEV复制机制和致病机理奠定基础.     

Dickkopfs分泌蛋白调控肿瘤细胞机制

Dickkopfs是Wnt/β-catenin信号通路的抑制因子,具有抑制肿瘤生长的作用。Dickkopfs分泌蛋白可用作临床诊断和治疗的靶点,因此,有关Dickkopfs分泌蛋白精准有效调控肿瘤细胞机制及靶向抑制剂的研究,是癌症研究中重要的研究对象之一。目前的研究对Dickkopfs蛋白家族缺乏系统性归纳,因此对Dickkopfs在肿瘤细胞中的调控机制进行分析。结果发现:DKK1、DKK2、DKK4主要通过引起蛋白酶体β-catenin降解、诱导细胞凋亡和阻止细胞增殖来抑制Wnt/β-catenin通路;DKK3是通过对β-catenin的下游信号通路因子进行负调控的详细机制。阐述了Dickkopfs分泌蛋白在临床诊断、治疗及预后的应用,并对其可能存在抑制肿瘤血管生成机制进行了展望。