INI1/hSNF5/BAF47参与基因转录调控的分子机制的研究

论文题目: INI1/hSNF5/BAF47参与基因转录调控的分子机制的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 细胞生物学

作者: 潘学芳

导师: 曾宪录

关键词: 染色质重塑,激活,抑制,基因转录,组蛋白去乙酰化酶

文献来源: 东北师范大学

发表年度: 2005

论文摘要: 真核生物的基因组是以染色质的形式存在的,染色质结构与基因的转录调控活动密切相关。基因转录前染色质结构要发生一系列的变化,以利于基因转录的起始和延伸。有两类复合物参与了染色质结构的修饰和重塑,其中一类是组蛋白乙酰转移酶(HATs)和组蛋白去乙酰化酶(HDACs)复合物,这两种酶通过对核心组蛋白进行可逆修饰来调节核心组蛋白的乙酰化水平,从而调控基因的激活或抑制;另一类是依赖ATP的染色质重塑复合物,在核小体内以ATP依赖的方式通过改变DNA与组蛋白之间的连接来改变染色质的结构。人的染色质重塑复合物(hSWI/SNF)能够通过引起染色质结构的重塑调控基因转录活动,进而在细胞的增殖与分化、抗病毒活性及肿瘤抑制等方面起重要作用。INI1/hSNF5/BAF47是hSWI/SNF复合物的核心亚基,尽管已有很多报道证明它参与了许多基因的转录调控活动,但对其调控机制还不十分清楚。本文旨在证实INI1/hSNF5/BAF47是否参与了CSF1和c-fos的基因转录调控,并对其分子机制进行初步探讨。在HeLa细胞中,通过瞬时转染、荧光素酶双报告系统检测、RT-PCR及Realtime RT-PCR等实验方法,研究了INI1/hSNF5/BAF47参与CSF1基因转录的调控活动。研究结果表明,INI1/hSNF5/BAF47的过表达不仅能够促进CSF1启动子的活性,还能促进内源CSF1的基因转录。小分子干涉RNA质粒(siINI1)能明显抑制CSF1基因的启动子活性和内源CSF1的基因转录。并且,INI1/hSNF5/BAF47结构的完整性是激活CSF1启动子所必需的。这些实验结果说明,INI1/hSNF5/BAF47在CSF1基因的转录激活调控中有一定作用。对INI1/hSNF5/BAF47上调CSF1基因转录可能的机制进行的研究结果表明,INI1/hSNF5/BAF47对CSF1的转录调控作用需要染色质结构及Z-DNA结构的形成。染色质免疫共沉淀实验结果显示,INI1/hSNF5/BAF47对CSF1的转录调控依赖于在启动子序列的募集作用。另一方面,在293T细胞中,通过一系列的共转染实验证实,INI1/hSNF5/BAF47的过表达抑制了c-fos启动子的活性和内源c-fos的基因转录。小分子干涉RNA质粒(siINI1)可以逆转INI1/hSNF5/BAF47对c-fos基因转录的抑制作用。而且,INI1/hSNF5/BAF47的两个高度重复结构域(Rpt1 and Rpt2)与抑制c-fos基因转录的活性有关。这些实验表明,INI1/hSNF5/BAF47在c-fos基因的转录抑制调控中有一定作用。在探讨INI1/hSNF5/BAF47抑制c-fos基因转录机制的研究中发现,由组蛋白去乙酰化酶修饰的组蛋白去乙酰化是INI1/hSNF5/BAF47介导的c-fos基因转录抑制作用所必需的。组蛋白去乙酰化酶4(HDAC4)和INI1/hSNF5/BAF47能够

论文目录:

中文摘要

英文摘要

第一部分前言

一、染色质结构与基因转录调控

(一) 染色质结构

(二) 真核基因的转录与染色质的结构变化

二、依赖 ATP 的染色质重塑复合物

(一) 依赖 ATP 的染色质重塑复合物的分类及其亚基组成

1. SWI2/SNF2家族

2. ISWI家族

3. Mi-2 家族

(二) 依赖 ATP 的染色质重塑复合物的作用机理

1. 依赖ATP 的染色质重塑复合物与 DNA 及核小体的结合

2. 依赖 ATP 的核小体的破坏

3. 染色质重塑

(三) 依赖 ATP 的染色质重塑复合物和细胞周期

(四) 依赖 ATP 的染色质重塑复合物与启动子的靶定

(五) 依赖 ATP 的染色质重塑复合物与转录抑制作用

(六) 染色质重塑与 HAT 复合物

三、染色质重塑复合物hSWI/SNF 的亚基 INI1/hSNF5/BAF47 及其功能的研究进展

1. INI1/hSNF5/BAF47 的结构特征

2. INI1/hSNF5/BAF47 与染色质结构调整

3. INI1/hSNF5/BAF47 与基因转录调控

4. INI1/hSNF5/BAF47 与细胞周期调控

5. INI1/hSNF5/BAF47 与癌症

6. INI1/hSNF5/BAF47 与艾滋病病毒的复制

四、本论文的研究内容和意义

第二部分实验材料与方法

一、实验材料

(一) 细胞

(二) 质粒

(三) 主要试剂及仪器设备

二、实验方法

(一) 细胞培养

(二) 质粒的小量制备

(三) 质粒的大量制备

(四) 瞬时电转染方法

(五) 磷酸钙瞬时转染方法

(六) 荧光素酶双报告检测

(七) RT-PCR ,Real time RT-PCR

(八) 细胞质裂解物的制备

(九) 蛋白质电泳和免疫印迹

(十) 蛋白质免疫共沉淀

(十一) 染色质免疫沉淀

第三部分实验结果与分析

一、INI1/hSNF5/BAF47 促进 CSF1 基因的转录

1.INI1/hSNF5/BAF47 促进 CSF1 基因的启动子活性

2.INI1/hSNF5/BAF47 能促进内源 CSF1 的基因转录

3.小分子干涉 RNA 质粒(siINI1)能抑制 CSF1 基因的启动子活性

4.小分子干涉 RNA 质粒(siINI1)能抑制内源 CSF1 的基因转录

5.INI1/hSNF5/BAF47 结构的完整性是促进 CSF1 基因转录所必需的

6.INI1/hSNF5/BAF47 对 CSF1 的转录调控作用需要染色质结构的形成

7.INI1/hSNF5/BAF47 对 CSF1 的转录调控作用需要启动子序列形成 Z-DNA 结构

8.INI1/hSNF5/BAF47 能被募集到 CSF1 的启动子上

二、INI1/hSNF5/BAF47抑制c-fos基因的转录

1.INI1/hSNF5/BAF47抑制c-fos基因的启动子活性

2.INI1/hSNF5/BAF47 抑制内源 c-fos 基因 mRNA 的表达水平

3.小分子干涉 RNA 质粒(siINI1)可以逆转 INI1/hSNF5/BAF47 对 c-fos 基因转录的抑制作用

4.INI1/hSNF5/BAF47的两个高度重复结构域(Rpt1 and Rpt2)与抑制c-fos基因转录的活性有关

5.INI1/hSNF5/BAF47 介导 c-fos 的转录抑制依赖去乙酰化酶的活性

6.组蛋白去乙酰化酶 HDAC 和 INI1/hSNF5/BAF47 共同作用于 c-fos 的转录抑制

7.INI1/hSNF5/BAF47 能被募集到 c-fos 启动子上降低组蛋白的乙酰化

第四部分讨论

一、INI1/hSNF5/BAF47 能促进 CSF1 基因的转录

二、INI1/hSNF5/BAF47 上调 CSF1 基因转录可能的机制

1.需要染色质结构的形成

2.需要 Z-DNA 结构的形成

3.INI1/hSNF5/BAF47 对 CSF1 的转录调控依赖于在启动子序列的募集作用

三、INI1/hSNF5/BAF47 以组蛋白去乙酰化酶依赖的方式抑制 c-fos 的基因转录

1.INI1/hSNF5/BAF47抑制c-fos基因的转录

2.INI1/hSNF5/BAF47 对 c-fos 的转录抑制依赖组蛋白去乙酰化酶的活性

3.INI1/hSNF5/BAF47 能被募集到 c-fos 的启动子上降低组蛋白的乙酰化

主要结论和创新点

参考文献

附录

作者简历

在学期间公开发表论文及著作情况

致谢

发布时间: 2006-08-10

参考文献

[1].c-Abl酷氨酸激酶参与基因转录调控的分子机制的研究[D]. 荆玉起.东北师范大学2005
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[4].基因转录多路径模型及转录噪声的调节分析[D]. 孙启文.广州大学2012
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[6].粗糙脉孢菌过氧化氢酶基因转录调控机制的研究[D]. 王亚军.中国农业大学2016
[7].井冈霉素发酵过程研究[D]. 魏振华.华东理工大学2012

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