基因表达调控在机体适应环境,个体发育分化,细胞生长和增殖等方面具有重要的生物学意义。真核生物的基因表达在基因的转录,转录后修饰,翻译,翻译后加工等水平受到严格精密的调控,研究基因的表达调控将为人类认识自身和征服疾病提供重要的信息。在上述众多的基因表达调控环节中,基因的转录调控无疑是基因表达的最基础的调控点。新基因APR3是1999年本研究室在研究全反式维甲酸诱导HL-60细胞分化、凋亡时克隆得到的,因其可能参与了维甲酸诱导的HL-60的凋亡过程,故命名为凋亡相关基因3（apoptosis related protein 3）。该基因存在两种转录本,编码两种不同的蛋白。目前,尚无关于该基因的功能报道,因此研究该基因的转录调控规律,有望为该基因参与的生物学功能提供有价值的线索。本研究在全面分析现有的关于APR3的信息的基础上,发现了该基因两个转录本的差异,通过PCR扩增该基因上游大约1000bp的序列,并克隆到pGL3载体中,根据荧光报告系统读数,结合RT-PCR确定了该基因的启动子区;利用生物信息学手段,通过系列截短体的构建,发现转录因子NFAT对该基因有调控作用,并找到了相应的顺式作用元件,提示该基因可能在免疫系统中发挥重要作用。此外,我们还发现新基因APR3可能受TNFα的下调。具体来说,本研究的主要结论如下:1.与以往认为的该基因的两种转录本是通过基因的可变剪接生成的不同,我们的实验发现该基因5’上游调控区含有两个启动子区,通过系列截短体的构建,我们将两个启动子定位于该基因的-245/-173和-113/+148处,分别负责两种转录本的转录。因此,和以往认为的该基因两转录本具有相同的转录起始点不同,我们认为该基因具有不同的转录起始点,不同引物RT-PCR结果进一步验证了我们的结果。2.以生物信息学为指导,我们发现转录因子NFAT和NFκB对目标基因有调控作用;通过构建系列截短体,我们发现-254/-113含有转录因子NFAT的结合位点,通过突变体的构建,发现生物信息学预测的两个结合位点都是功能性的位点。进一步研究发现,Rel家族的另一主要成员NFκB/p65,与NFAT不同,对目的基因有抑制作用。综上所述,我们的工作发现了APR3基因的两个启动子区负责该基因的转录,证明了重要转录因子NFAT和NFκB/p65对该基因有明确的调节作用,预示着该基因可能参与NFAT和NFκB/p65相关的重要的生理或病理过程,为深入研究该基因的生物学功能提供了有价值的信息。
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