小鼠β-簇珠蛋白基因LCR调控元件中DNase-I超敏感点Ⅲ(HS3)的研究

人与小鼠β-簇珠蛋白基因在结构与表达模式上存在极大的相似性.基因簇5’上游20kb内是一个Locus control region(LCR)顺式元件,由4个DNase-Ⅰ超敏感区(HSs)组成.相关的研究工作表明LCR对β-簇珠蛋白基因的红系组织专一性表达有重要作用,它的插入或缺失突变将导致基因表达的紊乱,甚至造成严重的贫血症状.近年来,人们对研究LCR调控元件在β-簇珠蛋白基因发育时期特异性表达中的调控机制给予了极大的关注.希望了解LCR元件中不同的HS是否参与β-簇珠蛋白基因的时期特异开关调节.转基因小鼠研究结果表明人LCR元件中HS3可能与发育早期的胚胎型珠蛋白基因的表达调控相关,但近来有关报道表明小鼠的HS3不为β-簇珠蛋白基因的开关所必需,并且仅部分参与了成年型的β-簇珠蛋白基因的调控.因此,HS3是否参与β-簇珠蛋白基因发育时期特异性的调控尚不完全清楚.     

与人β-珠蛋白基因5＇旁侧序列内负调控元件(NCR2)相结合的调控因子

人体β类-珠蛋白基因簇是研究真核基因表达时空秩序性的一个理想模型,在胚胎发育过程中,它的几个结构基因(ε,~Cγ,~Aγ,δ和β-珠蛋白基因)分别在不同的时期和部位开启和关闭。基因的激活与关闭在细胞分化和胚胎发育过程中都具有十分重要的意义,但有关它们的分子机制目前仍不很清楚。成年型的β-珠蛋白基因在胚胎期不表达,出生后主要在人的骨髓中表达,这一事实说明在胚胎期与胎儿期存在某种调控机制抑制了β-珠蛋白基因的开启。     

人ε-珠蛋白基因5''旁侧调控元件与核基质蛋白相互作用

运用凝胶电泳阻抑法揭示了在活跃表达人ε－珠蛋白基因的Ｋ５６２细胞内存在一个红细胞专一的核基质蛋白（简称ε－ＮＭＰｋ）,它能专一与正调控元件ε－ＰＲＥ－ⅡＤＮＡ（－４４￣４１９ｂｐ）相结合,Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔｔｉｎｇ分析表明,－ε－ＮＭＰｋ是由２个分子量约为４０ｋｕ的亚基所组成,还发现在Ｋ５６２,ＨＥＬ和Ｒａｊｉ细胞中都至少存在着１个核基质蛋白,它们能ε－珠蛋白基因５′旁侧ＤＮＡ序列     

人β-簇珠蛋白基因上游远侧端调控元件与GATA转录因子结合模式

用羟基脲诱导ＨＥＬ细胞,将诱导前后细胞核内蛋白质因子与人β－类珠蛋白基因ＬＣＲ调控元件内ＤＮａｓｅⅠ超敏感点Ⅲ和Ⅳ核心ＤＮＡ序列（ＨＳ３－１４７１６－－１４９９１ＢＰ和ＨＳ４－１８３０６－１８５８６ＢＰ）的结合模式进行了分析,Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ分析结果表明,随着羟基脲诱导ＨＥＬ细胞时间的延长,细胞核内ＧＡＴＡ－２的含暧渐减少;与之相反,ＧＡＴＡ－１的含量却随着诱导的时间而增加。结合竞争性ＥＭＳ     

人ε-珠蛋白基因5′旁侧调控元件与核基质蛋白相互作用

运用凝胶电泳阻抑法揭示了在活跃表达人ε-珠蛋白基因的K562细胞内存在一个红细胞专一的核基质蛋白(简称ε-NMPk),它能专一地与正调控元件ε-PREⅡ DNA(-446～-419 bp)相结合, Southwestern blotting分析表明,ε-NMPk是由2个分子量约为40 ku的亚基所组成.还发现在K562,HEL和Raji细胞中都至少存在着1个核基质蛋白,它们能与ε-珠蛋白基因5′旁侧DNA序列内的沉默子DNA(silencer, -392～-177 bp) 相结合, 它们的结合区带(band K 与bandH/R)位置并不完全相同, 推测在HEL和Raji细胞内可能共同存在着一个与沉默子DNA专一结合的核基质蛋白. 实验结果表明, 核基质蛋白可能积极参与了人ε-珠蛋白基因时空表达的调控.     

发育时期专一性相关的调控因子与人体ε-珠蛋白基因5′旁侧调控元件DNA的结合

人体ε-珠蛋白基因是人体β-类珠蛋白基因簇中胚胎型结构基因,在胚胎发育过程中,它最先在卵黄囊血岛中表达,也最先关闭,呈现出严格红系组织特异性和发育时期专一性特点.最近有人报道,人ε-珠蛋白基因5’旁侧DNA序列对人ε-珠蛋白基因时空表达和调控起着很重要的作用.已鉴定出位于该基因5’旁侧DNA序列内,从-535bp到-453bp为一个正调控元件(PRE),从-392bp到-177bp为一个沉默子(Silenecer)(图1).但目前尚不清楚它们作用的分子机制.     

一个新的元件(NIRS)参与白介素2受体 a 基因的调控

为研究白细胞介素2受体a亚基(IL-2Ra)基因中与负调控元件NRE (-391/-381 bp)呈反向重复的序列NIRS (-153/-143 bp)中, 在该基因表达中的作用, 通过检测Jurkat细胞及HeLa细胞中荧光素酶报告基因活性发现, NIRS与NRE不仅共同阻遏IL-2Ra基因的组成性表达, 还共同参与介导PHA对该基因启动子的诱导活性. EMSA检测显示, 激活前后的Jurkat细胞及HeLa细胞中均含有双链NIRS和双链NRE的结合蛋白; HeLa细胞中还含有与这两个序列结合的单链结合蛋白; 但是, 激活前后的Jurkat细胞抽提物分别加入HeLa细胞抽提物与单链DNA的结合体系中均能产生超迁移现象, 其中活化细胞抽提物呈现较强的迁移结合带. 紫外交联实验检测发现, 在激活前后的Jurkat细胞和HeLa细胞中均存在双链DNA结合蛋白p83. 结果显示, 不同细胞中, 反式作用因子能通过NRE和/或NIRS元件以及单、双链DNA的选择性对IL-2Ra 基因启动子活性起关键调控作用.     

一个新的元件(NIRS)参与白介素2受体α 基因的调控

为研究白细胞介素2受体α亚基（IL－2Rα）基因中与负调控元件NRE（－391／－381bp）呈反向重复的序列NIRS（－153／－143bp）在该基因表达中的作用,通过检测Jurkat细胞及HeLa细胞中荧光素酶报告基因活性,发现NIRS与NRE不仅共同阻遏IL－2Rα基因的组成性表达,还共同参与介导RHA对该基因启动子的诱导活性。EMSA检测显示,激活前后的Jurkat细胞及HeLa细胞中均含有双链NIRS和双链NRE的结合蛋白;HeLa细胞中还含有与这两个序列结合的单链结合蛋白;但是,激活前后的Jurkat细胞抽提物分别加入HeLa细胞抽提物与单链DNA的结合体系中均能产生超迁移现象,其中活化细胞抽提物呈现较强的迁移结合带,紫外交联实验检测发现,在激活前后的Jurkat细胞和HeLa细胞中均存在双链DNA结合蛋白p83。结果显示,不同细胞中,反式作用因子能通过NRE和／或NIRS元件以及单、双链DNA的选择性对IL－2Rα基因启动子活性起关键调控作用。     

环腺苷酸应答元件结合蛋白(CREB)参与人hsp90β基因的热诱导表达

为研究cAMP应答元件（CRE）在人热休克蛋白hsp90β基因表达中的作用,构建了数个受hsp90β基因不同长度调控片段介导的氯毒素乙酰基转移酶（CAT）报告基因质粒。分别转染Jurkat细胞并检测42℃1h热诱导前后CAT活性。结果发现删除hsp90β基因上游含CRE片段（－173／－91bp)后,CAT的热诱导表达活性降低了67％。电泳迁移率变更分析（EMSA）显示热休克后Jurkat细胞的核抽提物中磷酸化的CREB与该片段呈特异性结合。Western印迹实验及PKA活性检测发现CREB的磷酸化程度及PKA活性均随热诱导时间的延长而增加。以上结果表明：磷酸化的CREB通过与hsp90β基因上游的CRE结合参与该基因的热诱导表达,并可能与PKA传导途径有关。     

人体β-珠蛋白基因调控区高级结构的扫描隧道显微镜研究

了解真核基因调控机制是现代生物学基础研究的一个中心任务。其中一个重要问题是当调控蛋白与特殊基因调控区DNA相互作用时在高级结构上会产生什么变化呢? 迄今为止所知甚少。原因之一是这类蛋白质-DNA结合物量很少,更不易结晶,难以应用X衍射来     

不同品种猪解耦联蛋白基因3′调控区的遗传变异

对猪UCP3基因3′调控区进行了克隆测序，通过序列比对分析发现长白猪、内江猪、民猪和二花脸猪存在15个碱基位点的多态，利用PCR-RFLP分析长白猪、大白猪、内江猪、民猪、二花脸猪及梅山猪存在连续的9个多态位点，经X^2检验发现二花脸猪与长白猪、大白猪、内江猪和民猪差异极显著，与梅山猪差异显著，梅山猪与长白猪、民猪差异显著，提示太湖猪具有独特的种质特性。     

(Me)3CO•自由基和异-3-己烯反应机理的理论研究

对(Me)₃CO•自由基和异-3-己烯在苯溶液中的反应机理进行了理论研究, 在B3LYP/6-311++G(d,p)//B3LYP/6-31G(d)+ZPVE水平下, 得到了两条可能的反应通道: (1) 夺氢-加成; (2) 加成-加成-消除. 势能面分析表明, 该反应以夺氢-加成(1)为主, 加成-加成-消除(2)为辅. 计算结果能很好地解释近期Coseri等人实验测得的产物分布, 而Coseri等人建议的加成-夺氢通道在动力学上是不可行的.