神经元限制性沉默因子对人胰岛素基因转录调控作用的研究
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国家重点基础研究发展规划项目(973)(2005CB522702),国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA02A100)和国家自然科学基金资助项目(30470831).


NRSF Plays a Regulatory Role in Human Insulin Gene Transcription
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This work was supported by grants from The National Basic Research Program of China (2005CB522702), Hi-Tech Research and Development Program of China (2006AA02A100) and The National Natural Science Foundiation of China (30470831).

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    摘要:

    为了研究神经元限制性沉默因子(NRSF)调控神经元及胰岛细胞中神经特异性基因的表达,进一步寻找胰岛细胞中可能存在的其他NRSF调控基因. 先用生物信息学手段对相关基因进行了分析. 筛选及序列比对发现,人胰岛素核心启动子区有一段与NRSE相似的序列,提示,它可能受NRSF调控.构建了含NRSF基因的慢病毒载体,将其稳定转染于INS-1细胞. 构建了3种荧光素酶报告载体:含有人胰岛素启动子-荧光素酶 (hInsP-LUC) 的慢病毒载体,pGL3-Basic载体和含有2拷贝NRSE样基序-荧光素酶 (NRSE-LUC) 的报告载体. 利用稳定转染及瞬时转染实验观察NRSF对报告载体中荧光素酶活性的影响. 利用电泳迁移率变动分析实验观察NRSE样基序与NRSF蛋白的结合情况,并通过竞争结合实验、引入特异性抗体实验证实探针与蛋白质结合的特异性. RT-PCR检测证实,感染空病毒的INS-1细胞不表达NRSF,感染含目的基因慢病毒的INS-1细胞能表达NRSF. 将含有hInsP-LUC的慢病毒载体稳定转染于上述2种细胞,荧光素酶活性分析结果显示,NRSF的过表达能明显降低胰岛素启动子的活性. 瞬时转染hInsP-LUC报告系统于上述2种细胞,结果也显示NRSF能明显抑制胰岛素启动子-荧光素酶的活性. 将含有NRSE-LUC的报告载体瞬时转染于上述2种细胞,结果表明过表达NRSF的INS-1细胞组的荧光素酶相对值比对照组有明显下降. 电泳迁移率变动分析实验进一步证实,此NRSE样序列可以与NRSF蛋白特异结合,这种特异结合可以被标准的NRSE序列所竞争. 结果表明,人胰岛素启动子中含有NRSE样序列,该序列通过与NRSF蛋白结合从而抑制人胰岛素启动子的转录活性. 这一研究工作有助于进一步了解NRSF在胰岛细胞中的调控作用.

    Abstract:

    The transcriptional repressor RE1 silencer transcription factor (NRSF/REST) is an important factor that restricts some neuronal traits in neurons. Since these traits are also present in pancreatic islet cells, NRSF-regulated genes involved in islet function are searched. A NRSE-like motif was analysed in human insulin promoter. The role of NRSE was evaluated by generating a model of insulin-secreting cells that firmly express NRSF. The presence of NRSF led to a decrease in activity of human insulin promoter by stable or transient transfection with human insulin-promoter luciferase. The predicted NRSE-like motif also confers NRSF-dependent transcriptional repression in the context of a surrogate gene promoter. Specific binding activity of NRSF/REST to the NRSE-like motif was confirmed by EMSA. Moreover, the binding activity is competed by consensus NRSE sequence. These data showed that human insulin promoter is regulated by the transcriptional repressor NRSF/REST via the NRSE-like motif.

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引用本文

刘庆斌,李艳华,杨印祥,袁红丰,张 锐,秦立蓬,吕 洋,张赛男,孙迪金,陈 琳,白慈贤,南 雪,王韫芳,裴雪涛.神经元限制性沉默因子对人胰岛素基因转录调控作用的研究[J].生物化学与生物物理进展,2007,34(9):952-959

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  • 收稿日期:2007-02-15
  • 最后修改日期:2007-04-12
  • 接受日期:
  • 在线发布日期: 2007-04-24
  • 出版日期: 2007-09-20