前体mRNA剪接因子基因突变与视网膜色素变性的研究进展

视网膜色素变性(retinitis pigmentosa,RP)是一种遗传性进行性视细胞损伤性疾病,具有基因型和表型异质性。目前已鉴定的RP致病基因达到103个,其中有一类基因(PRPF3、PRPF4、PRPF6、PRPF8、PRPF31、SNRNP200、RP9和DHX38)与前体mRNA剪接相关,该类基因全身广泛表达,但其突变后引起RP这种组织特异性表型疾病的机制目前尚不清楚。现汇总近年来国内外研究进展,介绍前体mRNA的剪接过程、前体mRNA剪接因子在剪接过程中的作用及前体mRNA剪接因子导致RP的疾病模型,并探讨前体mRNA剪接因子突变导致RP的致病机制。

前体mRNA剪接蛋白Tra2β1的抗体制备及鉴定

Tra2 β1是Tra2 β前体mRNA剪接调节蛋白家族中的一个组织分布最广、表达量最多的成员 ,它在选择性前体mRNA剪接中有调节功能 ,而在基础性剪接中不是必需的 .为便于对该蛋白功能的进一步研究 ,需要制备能特异地检测Tra2 β1蛋白的抗体 .选择包含Tra2 β1的N端 12个氨基酸的特异编码序列的Tra2 β2全长编码序列 (共 117个核苷酸 ) ,将其克隆至pGEX 3X表达载体形成GST融合基因 ,并以诱导表达和纯化的该融合蛋白为抗原免疫新西兰兔 ,获得了相应的抗体 .Western印迹和免疫细胞化学分析结果显示 ,获得的抗体能特异地检测Tra2

前体mRNA剪接蛋白Tra2α特异抗体的制备和鉴定

目的 :制备用于检测人胚胎组织Tra2α蛋白的特异抗体。方法 :选择Tra2α中特有的一段编码序列 (第 5 2～ 16 5位核苷酸 ) ,通过克隆至pGEX 3x表达载体形成GST融合基因 ,并以诱导表达和纯化的该融合蛋白为抗原免疫新西兰兔 ,获得了抗Tra2α的血清。结果 :免疫印迹 (Westernblot)检测结果显示 ,该血清能特异地与人胎脑组织中的Tra2α蛋白结合。免疫组织化学结果显示 ,该血清能用于人胎脑组织中Tra2α蛋白分布的检测。结论 :所制备的抗血清具有很好的特异性 ,可用于人胚胎组织中Tra2α蛋白的检测。

电子细胞模型Analog-Cell中前体mRNA剪接过程的模拟与研究

真核细胞前体mRNA的剪接加工包含内含子剪切和外显子拼接两个过程,是真核细胞基因表达过程中的一个重要环节.针对这一环节,提出了一种模拟真核细胞前体mRNA内含子剪切及其选择性剪接的算法,并在自主研发的电子细胞模型Analog-Cell中实现了该算法,且获得了符合生物学原理的模拟结果.模拟结果表明,该算法可使剪接体高效、准确地模拟内含子的剪接过程,并形成套索结构,同时有选择地将外显子片段拼接起来,最终形成成熟的mRNA.

用于前体mRNA剪接机制研究的小基因模型的建立和研究应用

建立可用于选择性前体mRNA剪接分析的小基因模型。以人或小鼠基因组DNA为模板,通过PCR扩增获得GluR-B,FGF-2R和ZiS小基因片段,并将其克隆至真核表达载体中,构建了小基因的质粒。在此基础上,将上述3个小基因模型和剪接因子Tra2β_1或Zis2表达质粒共转染HeLa细胞,并用RT-PCR进行了被剪接的小基因产物的半定量检测。结果表明,这些小基因可用于细胞水平的基因剪接分析,利用该技术平台,发现了Zis2亚型可以促进Zis小基因选择性剪接。

SRp38基因在小鼠视网膜细胞中的表达以及对GluR-B小基因可变剪接的调控

SR蛋白在前体mRNA可变剪接调控中发挥重要作用.SRp38作为一种新近发现的具有神经及生殖组织特异性的SR蛋白,能够调控一些在神经组织中起重要作用的基因(如GluR-B,Trk-C,NCAML1等)的前体mRNA可变剪接,同时还可以在有丝分裂M期及热休克时抑制前体mRNA剪接的发生.利用Western blot以及免疫组织化学方法研究了SRp38蛋白在小鼠视网膜中的表达以及分布情况,结果显示,SRp38蛋白在视网膜中的表达具有区域特异性,在外网层、内核层、内网层以及节细胞层中均有表达,而在外核层无表达.对分离培养的小鼠视网膜细胞进行免疫双标记分析的结果表明,SRp38蛋白在视杆-双极细胞的胞体、轴突、树突中表达.通过瞬时共转染以及RT-PCR分析,发现在R28细胞中,SRp38过表达可以促进GluR-B小基因Flip亚型的剪接.结果提示SRp38蛋白可能通过调控小鼠视网膜内前体mRNA可变剪接、进而在小鼠视网膜功能中发挥重要作用.

禾谷镰刀菌剪接体蛋白FgSnu114上的自发突变部分恢复Fgprp4的生长缺陷

由剪接体催化的前体mRNA剪接是一个重要的生物过程。Prp4作为剪接体组分中唯一的蛋白激酶,在剪接体的组装及激活过程中发挥关键作用。禾谷镰刀菌的Fgprp4突变体生长缺陷严重,易角变。本研究以251株Fgprp4突变体的角变子为着入点,鉴定了U5蛋白FgSnu114上的4个角突变位点。通过对角变子和模拟角变子(FgSNU114引入角突变并敲除FgPRP4的突变体)的表型比较验证了角突变D222N和ΔK695,明确FgPrp4和FgSnu114间的遗传互作。RNA-Seq分析发现角变子S172中约有23%的内含子具有剪接缺陷,解释了其有性生殖和侵染小麦的缺陷。进一步的磷酸化位点鉴定和模拟磷酸化实验证明FgSnu114的S451位点可能不是FgPrp4的磷酸化位点或关键磷酸化位点。本研究首次探讨了Prp4与Snu114之间的关系,有助于今后进一步揭示禾谷镰刀菌前体mRNA剪接的调控机制。

植物丝氨酸/精氨酸丰富(SR)蛋白的结构和功能及其在植物发育中的作用

丝氨酸/精氨酸丰富(SR)蛋白家族是真核生物中的一类剪接因子,在前体mRNA的组成性和选择性剪接中起作用。本文就近十几年来SR蛋白结构和功能及其在植物发育中的作用的研究进展作以介绍。

SRp38基因研究进展

SR蛋白在前体mRNA可变剪接调控中发挥重要作用。可变剪接调节因子SRp38作为一种新近发现的具有神经及生殖组织特异性的SR蛋白,有典型的SR蛋白结构特征并能够调控GluR-B、TRK-C以及NCAML1等基因的可变剪接,但与其他SR蛋白不一致的是,SRp38可以在一定条件下(有丝分裂M期,热休克)抑制前体mRNA剪接,从而防止错误剪接的出现。SRp38的RRM结构域可以识别特殊的RNA序列并跟U1snRNP结合,而其RS结构域则参与调控前体mRNA剪接。SRp38的磷酸化状态可以影响其调控功能的发挥,在有丝分裂M期及热休克时,该蛋白质均呈去磷酸化状态。SRp38在爪蟾胚胎神经发育过程中发挥作用并且可以同TLS(translocation liposarcoma)蛋白相互作用,提示其可能通过调节前体mRNA可变剪接在神经系统的发育分化以及在肿瘤的发生中扮演角色。

转换蛋白2及其调节和生理病理作用

转换蛋白(TRA)2为前体mRNA剪接蛋白,是一族富含丝氨酸-精氨酸重复剪接因子(SR)家族的相关蛋白,包括TRA2α和TRA2β两个亚族。它们在结构上与SR蛋白有着一定的相似性,在功能上与SR蛋白有着明显的差异,即TRA2蛋白不为组成性剪接所必需,但在选择性前体mRNA剪接中决定剪接位点方面却起着重要的作用。在哺乳动物中,TRA2蛋白家族在生理和病理过程中发挥着诸多关键性作用,且在疾病的发生发展过程中错误地调控剪接过程产生异常的RNA可引起分子病或者导致原来的疾病更加严重。迄今为止,人们还不清楚TRA2蛋白与疾病间的关系,所以对其引起疾病的治疗研究还处在初级阶段。

UBL5基因的结构与功能研究

几乎每个真核生物都有UBL5的同源基因。UBL5蛋白在单泛素化H2B、mRNA前体剪接、细胞周期调控、能量代谢以及抗压等方面起着重要的作用。UBL5是近几年发现的一种新类型的类泛素蛋白(UBL),它与泛素及类泛素的三维结构相似,只是C末端的双酪氨酸取代了保守的双甘氨酸。在参考了相关文献资料的基础上,结合本实验室在文冠果UBL5基因克隆及功能鉴定方面所做的初步研究工作,对UBL5基因的克隆、蛋白结构、功能等方面进行了综述。

多功能核蛋白P54nrb/NonO在肿瘤中的作用

P54^(nrb)/NonO是一种能够行使多种生物学功能的核蛋白,在人体多种组织和细胞系中广泛表达并具有高度的种间保守性,与多种疾病的发生、发展密切相关。近年来,P54^(nrb)/NonO在多种肿瘤中的作用报道逐渐增多,然而其具体的肿瘤生物学作用和分子机制尚不明确。P54^(nrb)/NonO在乳腺癌、前列腺癌、结直肠癌、黑色素瘤、鼻咽癌、肺癌、血液系统肿瘤等多种肿瘤中发挥重要作用。