植物冷休克结构域蛋白的生物学功能研究进展

冷休克结构域蛋白(Cold shock domain proteins,CSDPs)是一类从细菌到高等动植物中均广泛存在的具有高度进化保守性的核酸结合蛋白。综述了植物冷休克结构域蛋白的进化与结构、生物学功能及其结构与功能的关系等方面的研究进展,同时对今后植物冷休克结构域蛋白研究方向进行了探讨。

植物中的冷休克结构域蛋白研究进展

植物中冷休克结构域蛋白主要在植物抗冻能力的获得与生长发育方面起关键作用,参与低温应答、种子萌发、胚胎发生、开花时间及花与果实的发育等多个生物学过程。因此,综述了近年来有关植物冷休克结构域蛋白在进化、结构、多重生物学功能等方面的研究进展,同时就今后进行植物冷休克结构域蛋白研究需要注意的问题进行了讨论。

茶树冷休克结构域蛋白基因CsCSP克隆与表达分析

植物冷休克结构域蛋白(cold shock domain protein,CSP)是一种DNA/RNA结合蛋白,在植物生长发育和抗逆响应中具有重要作用。本研究从茶树(Camellia sinensis)基因组中鉴定并克隆获得4个CsCSP基因,分别命名为CsCSP1~4。系统进化分析显示这些基因分为2个亚家族。共线性分析发现CsCSP1~3中有3个基因复制事件发生。组织特异性分析发现,CsCSP在茶树不同组织中均有表达,其中,CsCSP1在茶树不同组织中表达丰度均高于其他3个基因。非生物胁迫条件下,CsCSP在处理不同时间点差异表达,其中,CsCSP2的表达受低温和盐胁迫处理显著抑制,而CsCSP4在处理不同时间点受不同处理诱导上调表达。脱落酸或赤霉素处理条件下,CsCSP在处理不同时间点被诱导上调表达。氧化胁迫条件下,CsCSP2~4均被诱导上调表达。冷驯化期间,除CsCSP3外,其他3个CsCSP在不同抗寒茶树品种冷驯化期间均表现出相反的表达模式。综合表明,CsCSP在茶树抗逆响应和生长发育过程中发挥重要作用。本研究为深入探究CsCSP的功能提供理论基础。

冷休克蛋白及冷休克反应

冷休克蛋白是从真细菌中发现的，它不仅作为ＲＮＡ分子的伴侣蛋白，同时还与细菌的多个生理过程有着密切的联系，如：对低温的适应、细胞生长的控制、营养胁迫等．冷休克蛋白引起冷休克反应的分子调控发生在转录和翻译两个水平上．

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(coldshockdomainCSD),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。

YBX1截短体抑制髓母细胞瘤DAOY的迁移和干性增殖能力

[目的]利用CRISPR/Cas9技术构建YBX1基因截短的SHH型髓母细胞瘤DAOY细胞系,探讨截短的YBX1对DAOY细胞迁移和干性增殖的影响。[方法]设计针对YBX1基因的sgRNA序列,并将其插入pX330载体构建sgYBX1表达质粒。DAOY细胞经pX330-sgYBX1和耐青霉素质粒转染,药筛后采用极限稀释法挑取单克隆细胞系,使用测序及蛋白质印迹技术检测YBX1基因编辑的情况,利用免疫荧光实验检测YBX1截短体在DAOY细胞内的定位情况,并通过CCK8、Transwell、克隆形成实验、低黏附板成球实验检测YBX1截短体对DAOY细胞增殖、迁移及干性的影响。[结果]测序结果表明,在DAOYYBX1-trunc细胞系中,YBX1基因编码区缺失144个碱基,导致合成肽段的第21~68氨基酸(位于A/P domain和CSD结构域)缺失。免疫荧光实验结果表明截短的YBX1蛋白定位富集在细胞核内。与未编辑细胞相比,DAOYYBX1-trunc细胞的增殖能力基本不变,但迁移能力减弱了50%,克隆形成能力削减了54%,细胞成球能力削减了68%。[结论]成功构建YBX1蛋白在21~68氨基酸截短的DAOY细胞系,其削弱了DAOY细胞的迁移及干性增殖能力。