人源重要功能新基因的克隆、表征與功能研究.pdf

1、人源重要功能新基因的克隆、表征與功能研究摘要22周齡人胎肝是胎兒造血的主要場(chǎng)所，此階段是造血系統(tǒng)遷入和遷出的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。這一獨(dú)特性使其極具研究?jī)r(jià)值?；趯?duì)22周齡人胎肝cDNA進(jìn)行大規(guī)模測(cè)序的結(jié)果，采用生物信息學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)手段(cDNA末端快速擴(kuò)增法等)獲得了13條具有重要功能線索的人源新基因的22條全長(zhǎng)cDNA序列。所有這些序列均率先在GenBank注冊(cè)。關(guān)于其中部分基因的主要研究結(jié)果如下： 人源Semaphorin6C和Se

2、maphorin6D：克隆了Semaphorin基因家族的兩個(gè)新成員SEMA6C和SEMA6D，它們都屬于膜結(jié)合型的第六亞家族。這兩個(gè)基因分別由20個(gè)和19個(gè)外顯子組成，染色體定位分別為1q12-21.1和15q21.1。關(guān)于SEMA6C和SEMA6D，分別發(fā)現(xiàn)了3種和5種不同剪切形式，它們的表達(dá)與組織特異性及發(fā)育階段有關(guān)。Northern雜交結(jié)果顯示，SEMA6C主要在骨骼肌中表達(dá)，SEMA6D則在腎、腦和胎盤中高表達(dá)，在心肌和骨骼肌

3、中也有一定量的表達(dá)。缺失體研究表明，其胞外結(jié)構(gòu)域(Sema結(jié)構(gòu)域和PSI結(jié)構(gòu)域)的完整性是Semaphorin蛋白進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆g后修飾和亞細(xì)胞定位所必須的。SEMA6C的胞外結(jié)構(gòu)域不僅能崩解雞背根神經(jīng)節(jié)、大鼠海馬神經(jīng)元和大鼠大腦皮層神經(jīng)元的生長(zhǎng)錐，而且抑制由神經(jīng)生長(zhǎng)因子誘導(dǎo)分化的PC12細(xì)胞的軸突生長(zhǎng)，且其活性呈劑量依賴性。SEMA6D也崩解雞背根神經(jīng)節(jié)和大鼠海馬神經(jīng)元的生長(zhǎng)錐，抑制經(jīng)神經(jīng)生長(zhǎng)因子誘導(dǎo)分化的PC12細(xì)胞的軸突生長(zhǎng)，但不影

4、響大鼠大腦皮層神經(jīng)元的生長(zhǎng)錐。結(jié)果提示，SEMA6C和SEMA6D在神經(jīng)發(fā)育過(guò)程中具有重要作用。 人源分化相關(guān)基因NDRG2、NDRG3和NDRG4：本文克隆的NDRG2、NDRG3和NDRG43個(gè)基因分別編碼371、375和339個(gè)氨基酸，它們與NDRG1基因(N-mycdownstreamregulated)一起組成NDRG基因家族。在氨基酸水平，它們四者之間的同源性為53％-65％。這些蛋白均含有一個(gè)典型的α/β水解酶折疊

5、結(jié)構(gòu)域(α/βhydrolasefold)。將其分別與綠色熒光蛋白融合表達(dá)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，這3個(gè)蛋白均定位于核外胞漿內(nèi)。這3個(gè)基因的染色體定位分別為14q11.1-11.2、20q12-11.23和16q21-22.1。Northern雜交和1點(diǎn)雜交分析顯示，它們與NDRG1一樣，均在腦中高表達(dá)，而在胚胎組織的表達(dá)通常較低，在8種人腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)則極低。然而，其組織表達(dá)譜又各有鮮明的組織特異性：NDRG2在成人骨骼肌和腦等神經(jīng)組織中表

6、達(dá)最高，在唾液腺、肝、腎、心肌和氣管的表達(dá)次之；NDRG3在腦和睪丸中表達(dá)最高，在腎、心肌和前列腺中也有一定量的表達(dá)；NDRG4則只在心肌和腦中特異高表達(dá)。結(jié)果提示，NDRG家族各成員在其高表達(dá)的相應(yīng)組織中可能具有相關(guān)而不盡相同的重要功能。 人源神經(jīng)細(xì)胞增殖分化調(diào)控基因(hnpdc1)：本文克隆的人源nRdc1基因由9個(gè)外顯子組成，定位于第15號(hào)染色體。該基因編碼325氨基酸，含有一個(gè)潛在的信號(hào)肽、一個(gè)跨膜區(qū)和一個(gè)核定位信號(hào)。N

7、orthern雜交和點(diǎn)雜交分析顯示，該基因以2個(gè)轉(zhuǎn)錄本在成年腦、前列腺、垂體和乳腺中高表達(dá)。結(jié)果提示，它不僅對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的增殖和分化具有調(diào)節(jié)作用，而且可能參與某些腺體發(fā)育。 人源蛋白酪氨酸磷酸化酶基因PTP-TD14：從人胎肝cDNA文庫(kù)分離出一長(zhǎng)度為5248bp的eDNA，編碼1636個(gè)氨基酸。該基因包含26個(gè)外顯子和25個(gè)內(nèi)含子，染色體定位于在某些腫瘤細(xì)胞中易缺失的3p21.1-21.33。該蛋白屬于蛋白酪氨酸磷酸酶家族，其C

8、端有一個(gè)典型的PTP結(jié)構(gòu)域，N端含有約800氨基酸殘基的BRO1樣結(jié)構(gòu)域及隨后2個(gè)可能的SH3結(jié)構(gòu)域結(jié)合位點(diǎn)，在這兩個(gè)結(jié)構(gòu)域之間及C末端還各有一個(gè)脯氨酸富集區(qū)。Northern雜交和點(diǎn)雜交分析顯示，該基因以大約5.4kb的單一轉(zhuǎn)錄物廣泛表達(dá)于人體各種組織，而且在人部分腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)。結(jié)果提示，人源PTP-TDl4可能是一個(gè)新的腫瘤抑制基因。 具有重要功能線索的其他6個(gè)人源新基因：人源BKLF、人源c-Jun結(jié)合蛋白(c-Jun