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可逆的组蛋白乙酰化修饰对人白细胞介素5基因转录的调控作用及机制研究

2020-11-23阅读(196)

可逆的组蛋白乙酰化修饰对人白细胞介素5基因转录的调控作用及机制研究

论文摘要

IL-5与嗜酸性粒细胞的成熟和分化密切相关,是过敏性炎症发生过程中的关键细胞因子。在本文中我们探讨了可逆的组蛋白乙酰化修饰对IL-5基因转录转录的影响,并对其可能的机制做了深入的研究。我们证实,组蛋白去乙酰化酶抑制剂TSA和丁酸钠通过对HDAC的抑制作用,介导了IL-5基因转录活性的增强。TSA和丁酸钠能促进IL-5基因的mRNA和蛋白的表达水平,并增强该基因启动子所介导的外源荧光素酶报告基因的活性,这一增强作用与两种抑制剂介导的IL-5基因启动子上组蛋白H3和H4的高乙酰化有关。外源表达的p300与HDAC4所催化的可逆乙酰化修饰能改变IL-5基因启动子处组蛋白的乙酰化水平,与IL-5基因转录的正常进行和启动子的活性密切相关;HDAC4的核质穿梭特性对其抑制IL-5基因的转录活性有重要的影响。点突变分析和报告基因染色质免疫沉淀分析的结果显示:结合于IL-5启动子区的四种转录因子,C/EBPβ、GATA-3、NFAT和YY1对组蛋白去乙酰化酶抑制剂对IL-5基因启动子活性的影响和HDAC4在IL-5基因启动子的招募至关重要,而HDAC4也被证实在体内可以与GATA-3或YY1发生相互结合。通过转录因子的介导作用,我们认为由p300/HDAC4介导的可逆组蛋白乙酰化修饰参与了IL-5基因的特异性转录调控,IL-5基因转录活性的平衡与组蛋白乙酰转移酶/去乙酰化酶和组蛋白/非组蛋白间的相互作用有非常密切的关系。我们的研究将有助于更好的阐述IL-5基因转录调控的特异机制,并为IL-5相关的过敏性疾病的治疗提供了重要的理论基础。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一部分 研究背景
  • 一、人白细胞介素5基因及其转录调控机制的研究进展
  • （一） 辅助性T细胞分化的分子机制
  • （二） 人白细胞介素5概述
  • （三） 白细胞介素5的生物学活性和生理学意义
  • （四） 白细胞介素5基因结构及其转录调控
  • 二、组蛋白乙酰化修饰与真核生物基因的转录调控
  • （一） 真核生物的染色质结构和与转录调控的关系
  • （二） 组蛋白乙酰化修饰与转录调控
  • （三） 组蛋白乙酰转移酶
  • （四） 组蛋白去乙酰化酶
  • （五） 组蛋白去乙酰化酶抑制剂
  • 三、组蛋白乙酰化修饰与IL-5基因转录调控关系的研究进展
  • （一） Th2细胞基因座的乙酰化和染色质改构
  • （二） IL-5基因的转录调控与HDAC抑制剂的关系
  • （三） 对IL-5基因起转录调控作用的转录因子与组蛋白乙酰化修饰的关系
  • （四） CBP/p300对IL-5基因的转录激活功能
  • 四、本论文研究的内容和意义
  • 第二部分 实验材料与方法
  • 一、实验材料
  • （一） 质粒
  • （二） 蛋白质和抗体
  • （三） 哺乳动物细胞系
  • （四） 试剂
  • 二、实验方法
  • Ⅰ. 分子生物学实验方法
  • （一） 分子克隆
  • （二） DNA的琼脂糖电泳
  • （三） 质粒大量制备的方法
  • （四） 哺乳动物细胞总RNA的提取
  • （五） 逆转录
  • （六） PCR和荧光适时定量realtime PCR
  • （七） 染色质免疫沉淀实验
  • Ⅱ. 细胞生物学实验方法
  • （一） 哺乳动物细胞系的培养
  • （二） 细胞的药物刺激
  • （三） 真核生物细胞的瞬时转染和荧光素酶报告基因检测
  • （四） 免疫荧光分析和流式细胞术
  • Ⅲ. 蛋白的生物化学实验方法
  • （一） 细胞总蛋白的提取
  • （二） SDS-PAGE电泳和Western Blotting
  • （三） 免疫共沉淀
  • Ⅳ. 统计分析
  • 第三部分 实验结果与分析
  • 一、IL-5基因启动子的点突变体重组质粒的构建
  • 二、组蛋白去乙酰化酶抑制剂对IL-5基因启动子活性的影响及机制研究
  • （一） HDAC抑制剂处理提高了IL-5的mRNA和蛋白表达水平
  • （二） IL-5基因启动子的活性受TSA和丁酸钠处理的诱导而增强
  • （三） TSA和丁酸钠处理提高了IL-5启动子上组蛋白H3和H4的乙酰化水平
  • （四） TSA和丁酸钠对IL-5启动子的激活依赖于IL-5基因启动子的完整性
  • 三、组蛋白去乙酰化酶参与调控IL-5基因转录活性的分子机制研究
  • （一） IL-5基因启动子的活性受组蛋白乙酰转移酶和去乙酰化酶的可逆调控
  • （二） HDAC4和p300可逆地影响IL-5基因启动子上组蛋白H3的乙酰化水平
  • （三） HDAC4能被招募到IL-5基因的启动子区域，并且其核质穿梭功能发挥了重要的作用
  • （四） HDAC4在IL-5基因启动子上的招募由转录因子所介导，并且这些因子在IL-5基因启动子上结合位点的完整性对HDAC4的功能至关重要
  • （五） GATA-3和YY1能够在体内招募并结合HDAC4
  • 第四部分 讨论
  • 一、IL-5基因的协同调控与特异性调控之间的关系
  • 二、HDAC抑制剂在IL-5基因转录调控中的重要作用
  • 三、HDAC调控IL-5基因转录活性的特异性
  • 四、可逆的乙酰化修饰对IL-5基因转录调控的机制
  • 五、转录因子在乙酰化修饰介导的IL-5基因活性调控中的重要作用
  • 六、可逆乙酰化修饰调控IL-5基因转录的模式
  • 主要结论
  • 主要创新点
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
  • 作者简历
  • 在学期间公开发表论文及著作情况

    • 相关论文文献

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