生物信息學分析TBX5和GLI1同源蛋白及實驗研究.pdf

1、TBX5是T-box轉錄因子家族成員之一，編碼518個氨基酸，在胚胎心臟和發(fā)育中的肢體組織中表達，并且在正常心臟和肢體發(fā)育中起重要作用。TBX5基因突變可引起心手綜合征，后者是以先天性心臟和上肢畸形為特點的常染色體顯性遺傳病。大多數(shù)發(fā)生在TBX5羧基端的突變引起心手綜合征的分子機制尚不清楚，而且，TBX5羧基端的轉錄激活機制在很大程度上未知。因此，TBX5羧基端序列特征的研究對探索突變引起的心手綜合征致病分子機制和闡明TBX5的轉錄激活

2、作用很有必要。目前己知，TBX5與其它心臟發(fā)育相關轉錄因子GATA4和NKx2-5存在相互作用。研究表明，發(fā)生于TBX5蛋白的G80R，R237Q和R237W突變可減低TBX5與靶基因的DNA結合能力，導致TBX5對靶基因的轉錄激活水平降低，并且喪失了與NKx2-5的協(xié)同轉錄激活功能；TBX5蛋白的G80R和R237W錯義突變可干擾與人類心臟間隔缺損相關轉錄因子GATA4的相互作用，而Q49K、154T、G169R和S252I突變則不具

3、有這種作用。因此，進一步確定是否還存在與TBX5相互作用的其它蛋白，對于揭示人類心臟發(fā)育機制和先天性心臟病發(fā)病機制具有重要意義。 與TBX5同屬于轉錄因子的GLI1蛋白介導Hedgehog通路，在果蠅和脊椎動物胚胎發(fā)育中起關鍵作用。GLI1蛋白含有兩個已知的結構域，即鋅指蛋白區(qū)域和假定的轉錄抑制子SFP1區(qū)域。最近報道并命名了GLI1氨基端中一段富含絲氨酸的N-端調控區(qū)，它在GLI/Ci家族中高度保守，功能未明。盡管如此，對GL

4、I1蛋白氨基端的序列-功能研究仍然很少，并且該序列對GLI1轉錄活性的影響也不清楚。據(jù)報道，大約三分之一的致死性腫瘤與Hedgehog通路成員突變或者對Hedgehog配體過度反應引起Hedgehog過度激活有關，而GLI1介導Hedgehog通路，在其中起重要作用。GLl1過表達與許多腫瘤發(fā)生有關，例如，膠質瘤，黑色素瘤，前列腺癌，食道鱗狀細胞癌和胃癌。目前的許多抗腫瘤藥物均以信號傳導通路中關鍵的激酶為靶點。MEK、P13K抑制劑具有

5、應用于臨床治療腫瘤的前景，但由于其特異地抑制MEK、P13K通路，可能存在著一定的不可預見的毒副作用，并未全面開展其臨床實驗研究。因此，掌握MEK、P13K抑制劑對腫瘤細胞中某些腫瘤相關蛋白的表達和細胞侵襲力的影響，將為MEK、P13K抑制劑應用于腫瘤臨床治療提供理論基礎。 經研究表明： 1、TBX5羧基端殘基267-448以及GLI1氨基端殘基2-175均與酵母DNA指導的RNA聚合酶Ⅱ最大亞基羧基端結構域高度同源。

6、 2、TBX5羧基端的部分功能可能是通過與其它蛋白相互作用或募集其它蛋白，發(fā)揮轉錄活性。GLI1氨基端高度保守的Ser84和Ser102殘基是潛在的PKA和/或PKC磷酸化位點。 3、小鼠心肌Tbx5蛋白與α-肌球蛋白重鏈(Myh6)存在相互作用。 4、MEK和PI3K抑制劑作用第48、72小時使胃癌SGC7901細胞中GLI1基因和GLI1蛋白表達下降。 5、MEK和PI3K抑制劑在第72小時使胃癌SGC7