转录因子NF-E2相关因子2-抗氧化转录元件信号路径细胞保护作用的研究进展

转录因子NF-E2相关因子2(Nrf2)是机体内一个重要的保护性转录分子,广泛分布于机体的各个器官中。在生理状态下,Nrf2以非活性形式存在于细胞质内;当机体处于应激状态时被激活,并通过多种途径来增强机体的抗氧化、解毒、抗凋亡等功能。其中,以Nrf2和抗氧化转录元件(ARE)为核心的Nrf2-ARE信号路径就是Nrf2增强机体抗氧化、解毒功能最重要的保护性信号路径。文章对有关Nrf2-ARE信号路径细胞保护作用的研究进展进行综述。

胰岛素样生长因子-1通过细胞外信号调节激酶1/2通路下调转录因子基本转录元件结合蛋白表达抗心肌细胞凋亡

目的探讨胰岛素样生长因子-1(IGF-1)对大鼠心肌细胞凋亡保护作用的基因调控机制。方法体外培养新生大鼠心肌细胞,10nmol/L IGF-1刺激的同时,分别加入磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)、细胞外信号调节激酶(ERK)1/2和Raf-1 3条通路抑制剂(20μmol/L),通过RT-PCR及Western blotting方法观察IGF-1调节基本转录元件结合蛋白(BTEB)的基因表达及其通路调控。100μmol/L H2O2处理诱导心肌细胞凋亡,通过DNA梯度分析、Annexin V-FITC/PI双染色法、Caspase-3活性测定、Hoechest33258染色法观察用BTEB特异性siRNA人为下调BTEB基因表达后对心肌细胞凋亡的影响。结果大鼠心肌细胞经IGF-1刺激60min后,BTEB mRNA和蛋白表达均明显下降;与对照组相比,加入ERK1/2通路抑制剂PD98059组BTEB的mRNA和蛋白表达均明显增高(P<0.01);H2O2诱导的大鼠心肌细胞于下调BTEB表达后,DNA片段化改善,心肌细胞凋亡率下降(P<0.05),Caspase-3活性降低(P<0.05),凋亡小体减少,与IGF-1的抗心肌细胞凋亡效果相似。结论 IGF-1可以通过ERK1/2通路下调转录因子BTEB基因表达而发挥抗心肌细胞凋亡的作用。

基本转录元件结合蛋白2反义基因转染对血管平滑肌细胞表型转化的影响

目的:探讨基本转录元件结合蛋白2(BTEB2)反义RNA对血管平滑肌细胞(VSMC)表型转化的影响。方法:采用Ⅰ型胶原酶消化法培养大鼠VSMC;通过RT-PCR法检测血清诱导的VSMC表型标记基因(SMαA和SMemb)mRNA表达的变化;用反义BTEB2重组腺病毒转染VSMC后,采用RT-PCR法检测SMαA和SMemb的mRNA表达,用免疫细胞化学技术检测SMαA和SMemb蛋白表达。结果:血清剌激后,SMemb mRNA表达增加,而SMαA mRNA表达减少;BTEB2反义基因转染显著抑制血清诱导的SMemb mRNA和蛋白表达的增加以及SMαA表达的减少。结论:BTEB2反义RNA可显著抑制血清诱导的VSMC表型转化。

脊椎动物肌动蛋白基因顺式转录元件的分布模式

脊椎动物肌动蛋白各亚型的表达具有严格的与物种无关的组织特异性； 本文改进和完善了一种顺式元件匹配预测方法， 在实验资料的基础上， 统计出５ 种顺式元件的核苷酸分布权重矩阵模式， 对脊椎动物β细胞质亚型和α平滑肌亚型肌动蛋白基因的５＇ 调控区进行顺式元件的匹配预测和序列分析，获得了相应亚型的特异性的顺式元件编码分布模式，并分析了其进化趋势。

冠心病患者血清环磷酸腺苷反应元件结合蛋白调节转录辅激活因子3及氧化应激指标与颈动脉粥样硬化的相关性

目的探讨冠心病患者血清环磷酸腺苷反应元件结合蛋白调节转录辅激活因子3(CRTC3)及氧化应激指标与颈动脉粥样硬化的相关性。方法选取2021年6月—2023年6月本院收治的154例冠心病患者为研究组,根据颈动脉粥样硬化程度分为轻度硬化组、中度硬化组和重度硬化组;另选取154例同期健康体检者为对照组。采用Pearson法分析血清CRTC3及氧化应激指标与颈动脉粥样硬化指标的相关性。结果研究组血清CRTC3、丙二醛(MDA)、颈动脉斑块面积和中层内膜厚度(IMT)高于或大于对照组,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。轻度硬化组、中度硬化组和重度硬化组血清CRTC3、MDA、颈动脉斑块面积和IMT依次升高或增大,SOD、GSH-Px水平依次降低,差异有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关性分析显示,血清CRTC3、MDA水平与颈动脉斑块面积、IMT呈正相关(P<0.05),SOD、GSH-Px与颈动脉斑块面积、IMT呈负相关(P<0.05)。受试者工作特征(ROC)曲线显示,CRTC3、SOD、MDA和GSH-Px联合诊断重度颈动脉粥样硬化的曲线下面积(AUC)为0.990(95%CI:0.982~0.998),灵敏度为96.27%,特异度为76.28%。4项指标联合诊断的价值高于各指标单独诊断,差异有统计学意义(Z_(联合-CRTC3)=2.723,Z_(联合-SOD)=2.698,Z_(联合-MDA)=2.673,Z_(联合-GSH-Px)=2.803,P均<0.05)。结论冠心病患者血清CRTC3、MDA水平显著升高,SOD、GSH-Px水平显著降低;血清CRTC3、氧化应激水平均与颈动脉粥样硬化密切相关。

山羊PMEL基因启动子活性及转录调控元件分析

旨在筛选调控山羊毛色基因PMEL的启动子活性区域及转录因子,为探究该基因的表达调控机制提供理论依据,并为彩色山羊的育种和改良提供思路。以山羊基因组DNA为模板,PCR扩增PMEL基因不同长度的启动子缺失片段,定向克隆至pGL3-basic载体,将重组质粒转染到293T和A375细胞,通过双荧光素酶检测系统测定相对荧光素酶活性值;利用生物信息学方法对PMEL基因核心启动子区的转录因子结合位点进行预测,随后利用重叠延伸PCR分别对pGL3-327质粒上预测的转录因子结合位点进行点突变并构建突变载体,利用双荧光素酶检测系统进行活性验证。结果显示,本研究成功构建了7个不同长度的启动子片段,其中6个片段具有明显的启动子活性。经过双荧光素酶活性检测发现山羊PMEL基因-251/+76区域为核心启动子区域。通过不同长度的启动子片段的活性比较发现,-251/-62区域的缺失造成启动子活性从最高到消失,表明该区域对山羊PMEL基因转录调控有重要影响,生物信息学分析发现该区域存在5个转录因子结合位点,利用点突变构建了5个突变载体,经过双荧光素酶检测发现5个突变载体的活性均显著下降。提示这5个转录因子是山羊PMEL基因转录的正调控元件。本研究确定了山羊PMEL基因启动子核心区域为-251/+76,NF-1(-206/-197)、Sp1(-186/-174)、Sp1(-151/-139)、CREB(-91/-82)和Sp1(-82/-71)结合位点为山羊PMEL基因转录的正调控元件。

肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的顺式作用元件及转录因子的鉴定

研究发现,质膜-细胞骨架连接蛋白Ezrin在多种肿瘤细胞中异常表达,而且Ezrin的表达上调与肿瘤细胞的移动侵袭相关,但是调控ezrin基因转录的分子机制却不清楚.为了探明ezrin基因的转录调控机制,以肺癌细胞A549为材料,首先采用双荧光素酶报告基因分析系统检测ezrin基因5′侧翼嵌套缺失序列和位点突变序列的转录活性,鉴定肺癌细胞中ezrin基因的基本启动子区以及关键的顺式作用元件Sp1结合位点(-75/-69)和AP-1结合位点(-64/-58).其次,利用凝胶电泳迁移率变动分析证明,肺癌细胞核蛋白提取物能够与ezrin基因含有关键顺式作用元件的DNA序列结合,形成DNA-核蛋白复合物,而且Sp1结合位点和AP-1结合位点与重组蛋白rhSp1和rhAP-1的结合具有位点特异性.最后,利用瞬时转染实验证实,转录因子Sp1和AP-1(由c-Jun和c-Fos组成的异源二聚体)分别通过Sp1结合位点和AP-1结合位点,增强ezrin基因基本转录活性,而且,过表达转录因子Sp1、c-Jun或c-Fos上调了Ezrin蛋白表达.研究确定,肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的关键顺式作用元件是Sp1结合位点(-75/-69)和AP-1结合位点(-64/-58),与之作用的转录因子Sp1和AP-1对于ezrin基因的转录激活作用至关重要.

拟南芥TCH4基因启动区转录调控元件的计算识别

TCH4基因在植物次生生长、疾病抵抗和逆境适应方面具有重要作用,能被多种激素、环境和机械信号诱导表达。利用拟南芥TCH4的直系同源基因和芯片数据进行了启动子序列分析,结果共识别出9个转录调控元件。它们均包含有已知元件序列,并且在部分共表达基因和对应的直系同源基因启动子中排列顺序一致。根据已有TCH4基因启动子研究,其中4个已被报道,另5个为本研究新发现。根据预测结果进行知识整合,构建了TCH4基因转录调控机制模型。

用于细胞水平家蚕转录调控元件研究的简单基础启动子的构建

【目的】本研究致力于构建一种能够在家蚕Bombyx mori细胞水平稳定表达的简单基础启动子,从而更准确地反映单一转录调控元件对基因启动子活性的影响,为研究家蚕乃至其他昆虫的基因转录调控奠定基础。【方法】本研究在本课题组已报道的能在家蚕细胞中稳定表达且基本不含上游转录调控元件的BmVgP78M启动子的基础上,通过PCR技术在其上游添加一定长度的间隔序列和能够应答20-羟基蜕皮激素(20E)且增强启动子活性的BrC-Z2转录因子结合基序(BrC-Z2 element, BrC-Z2E);通过基因克隆技术构建细胞转染载体;通过细胞转染技术和双荧光素酶报告基因系统检测启动子活性的变化。【结果】通过在BmVgP78M启动子上游添加28 bp间隔序列,成功构建了一个简单基础启动子,命名为VgP78ML,并证明其为可用于研究目标转录调控元件的简单基础启动子。经实验验证表明,该简单基础启动子不仅可以在家蚕细胞中稳定表达,且其本身活性不受20E及转录因子BrC-Z2的影响;当该启动子上游连接BrC-Z2E时,可以显著地应答20E及BrC-Z2转录因子,从而调控报告基因的表达。【结论】VgP78ML能够作为简单基础启动子应用于细胞水平对家蚕基因转录调控进行研究。同时,其构建方法也为其他物种构建研究转录调控的简单基础启动子提供了参考。

灯盏花素通过转录因子cAMP反应元件结合蛋白磷酸化促进细胞自噬保护心肌细胞缺血-再灌注损伤的机制研究

背景心肌缺血-再灌注(ischemia-reperfusion injury,I/R)损伤是心肌梗死血流再灌注后出现的常见临床问题,自噬在心肌I/R损伤过程中的作用机制尚不完全明确。目的研究灯盏花素在保护心肌缺血再灌注损伤过程中通过转录因子cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)促进自噬减轻细胞损伤的机制。方法在50μmol/L灯盏花素为最佳应答浓度的基础上进行实验。实验分为正常对照(Vehicle)组、I/R组、灯盏花素处理(Scu+I/R)组和CREB抑制并灯盏花素处理(KG501+Scu+I/R)组。通过糖氧剥夺培养方式建立小鼠心肌细胞I/R损伤模型,MTT法测定细胞活力;生化法测定超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)和三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)水平;RT-PCR测定线粒体内膜融合蛋白1(optic atrophy 1,Opa1)和线粒体动力相关蛋白1(dynamin-related protein 1,Drp1)表达;Western blot测定LC3、CREB和磷酸化cAMP反应元件结合蛋白(phosphorylated cAMP response element binding protein,p-CREB)表达。结果MTT测定发现:相比于其他浓度,50μmol/L灯盏花素可显著增加细胞活力,使I/R损伤心肌细胞SOD表达增加(P<0.01),MDA表达减少(P<0.01),LDH表达减少(P<0.01),ATP表达增加(P<0.01),LC3Ⅱ/Ⅰ比值增加(P<0.05),Drp1 mRNA表达减少(P<0.01),Opa1 mRNA表达增加(P<0.01),p-CREB/CREB比值增加(P<0.01)。CREB抑制剂(KG-501)可显著降低灯盏花素处理组的ATP、Opa1 mRNA表达(P均<0.01),使LC3Ⅱ/Ⅰ比值降低(P<0.05),细胞活力降低(P<0.01)。结论灯盏花素能够促进缺血心肌细胞自噬,缓解氧化损伤,提高心肌细胞活力。在保护心肌缺血-再灌注损伤过程中,灯盏花素可能通过CREB通路调节自噬作用。

脂肪酸合成相关的固醇调节元件结合转录因子1在肿瘤中的研究进展

脂肪酸合成增加是肿瘤细胞的第三大代谢表型,固醇调节元件结合转录因子1(sterol regulatory element binding transcription factor 1,SREBP1)是脂质代谢,尤其是脂肪酸合成相关的重要核转录因子。SREBP1在多种肿瘤中有异常高表达,并在肿瘤细胞的增殖、凋亡、侵袭、耐药性及能量代谢等方面发挥着重要作用。本文就SREBP1的结构、功能,在肿瘤细胞中SREBP1的表达、作用及相关通路进行综述。

预测酵母内含子中的转录调控元件(英文)

基于酵母基因非编码序列中寡核苷酸的出现频率 ,拟用期望频率法从转录效率较高的内含子序列中提取到一些过表达的寡核苷酸。将提取的寡核苷酸与其它方法获得的结果和试验证实的转录因子结合位点相比较 ,结果显示这些寡核苷酸可能是潜在的转录因子结合位点。

乙型肝炎病毒转录后调节元件功能及作用机制

乙型肝炎病毒(HBV)转录体上存在与相应的细胞核蛋白结合的特殊序列,参与转录体稳定性和核浆转运等转录后调节过程。更为重要的是,细胞因子介导非细胞损伤抗HBV的主要作用环节也是在转录后水平。因此,对HBV转录后调节机制的研究不仅能加深对HBV生活周期的认识,而且还将为抗HBV治疗提供新的设计思路。

EIAV基因转移载体转录后调控元件的优化

【目的】为了提高马传染性贫血病毒(EIAV)基因转移载体质粒pcPPTPRE(+)的外源蛋白表达能力,对其转录后调控元件进行优化。【方法】将PCR扩增土拨鼠肝炎病毒(Woodchuck Hepatitis Virus,WHV)转录后调控元件(WPRE),克隆于pGM-T载体获得重组质粒pGM-WPRE,利用NotⅠ酶将WPRE亚克隆入pcPPTPRE(+),筛选WPRE正向连接的重组质粒pcPPTWPRE,采用磷酸钙法分别将pcPPTWPRE和pcPPTPRE(+)转染HEK293细胞和DF-1细胞,利用荧光显微镜观察EGFP蛋白的表达,利用流式细胞仪检测转染细胞中EGFP阳性细胞的表达率。【结果】在HEK293细胞中,pcPPTWPRE表达外源基因的能力极显著优于pcPPTPRE(+);在DF-1细胞中,pcPPTWPRE与pcPPTPRE(+)表达外源基因的能力均不强,但前者略优于后者。【结论】土拨鼠肝炎病毒转录后,调控元件(WPRE)可以明显增强EIAV载体质粒的外源蛋白表达能力,为高表达能力伪型EIAV重组病毒的获得奠定了基础,同时也为其他病毒载体的构建提供了借鉴。

核转录相关因子2—抗氧化反应元件信号通路在认知障碍相关疾病中的作用

核转录相关因子2-抗氧化反应元件(Nrf2-ARE)信号通路是机体内最重要的抗氧化应激通路之一。近年来研究发现,在血管性痴呆、阿尔兹海默病、帕金森病等认知障碍相关的疾病中,机体可以通过激活Nrf2-ARE信号通路来增加内源性的抗氧化能力,最终使认知功能得到改善。因此,本文旨在对Nrf2-ARE信号通路的组成、调节及其与认知障碍相关疾病的关系作一综述。

基于转录调控元件设计的高级生物化学实验教学

基于目前基础生物化学实验经常静态、孤立地分析生物大分子的局限,从科研实践中设计了以转录调控元件CRE及报告基因荧光素酶原理为基础的高级生物化学实验.该实验涉及到膜外信号通过膜受体向膜内的传递,直至报告基因的转录表达及功能检测,呈现给学生一个完整、动态的生物化学过程.实验教学中特别强调对照设置、结果数据分析及环节开放设计.实践证明,整个实验激发了学生的学习兴趣,拓展了学生的科学思路,提高了学生综合性实验的能力,为高年级本科生进一步科研实践奠定了基础.

基因组转录调控元件分析方法研究进展

真核生物的基因表达是一个非常复杂的过程,需要多种转录调控元件的协同作用精确调控。全基因组转录调控元件的筛选和鉴定对于基因表达调控机制和生物学功能研究具有重要意义。但转录调控元件的高效筛选及功能验证仍是研究人员面临的主要挑战。结合近年来转录调控元件的研究成果,对基因组中转录调控元件的预测、筛选及功能验证方法做一综述。

多聚嘧啶序列结合蛋白抑制HBV转录后调节元件的功能

目的探讨多聚嘧啶序列结合蛋白(polypyrimidine tract binding protein,PTB)对乙型肝炎病毒转录后调节元件(HBV posttranscriptional regulatory element,HPRE)功能的影响。方法采用pDM138-HPRE CAT(chloramphenicol acetyltransferase)报告体系,通过质粒瞬时转染细胞的方式来探讨PTB对HPRE功能的影响。结果CAT活性检测表明:PTB的过表达使HPRE介导的CAT表达活性下降,并且呈剂量依赖性。当去除质粒上游剪接供体位点时,PTB仍然可以降低CAT的活性。结论PTB抑制HPRE的功能,并且这种抑制作用不依赖于上游剪接供体位点。

乙型肝炎病毒转录后调节元件的研究进展

乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)转录后调节元件(HBV posttranscriptional regulatory element,HPRE)是位于HBV基因组内的一段调控序列。因其在转录后水平调节HBV的基因表达而命名。它对HBV基因的高表达是非常重要的。自从1993年被发现后,它的功能机制及与其相互作用的蛋白因子一直是人们的研究热点,为深入研究HBV基因表达的调控机制创造了条件。同时,这些研究可能促进下调病毒基因表达的新的机制的形成,为防治HBV感染的相关疾病奠定了基础。

鼻咽癌STGC3基因转录调控元件分析与鉴定

目的:分析并鉴定STGC3基因转录调控元件,探讨鼻咽癌STGC3基因的转录调控分子机制。方法:运用生物信息学,预测并分析STGC3基因核心启动子区的转录因子结合位点;将相关转录因子结合位点,制备3种探针即生物素标记野生型、突变型及未标记野生型;提取CNE2细胞核蛋白,利用电泳迁移率变动分析(EMSA)及染色质免疫共沉淀(ChIP)分析,体内外鉴定转录因子结合位点。结果:在STGC3基因核心启动子区存在21个转录因子结合位点,其中9个为Sp1转录因子结合位点;进一步严格限定参数,STGC3基因核心启动子区域含有转录因子结合位点5个,其中Sp1转录因子结合位点2个;EMSA和ChIP实验结果显示,STGC3基因中存在转录因子Sp1特异性结合位点,从而鉴定出STGC3基因转录调控元件。结论:STGC3基因核心启动子区含有Sp1特异性结合位点,为该基因的转录调控元件。