24364.肌動(dòng)蛋白參與基因轉(zhuǎn)錄延伸的機(jī)制的研究

1、學(xué)校代碼：幽分類號(hào)：02研究生學(xué)號(hào)：!Q至QQ至QQ21Q至絲密級(jí)：玉東北知予葒大季博士學(xué)位論文肌動(dòng)蛋白參與基因轉(zhuǎn)錄延伸的機(jī)制的研究Themechanismstudyofactininvolvedintheregulationofgenetranscriptionelongation作者：齊天陽指導(dǎo)教師：曾憲錄教授學(xué)科專業(yè)：細(xì)胞生物學(xué)研究方向：基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控東北師范大學(xué)學(xué)位評(píng)定委員會(huì)2011年5月摘要肌動(dòng)蛋白不僅作為細(xì)胞質(zhì)骨架的主要成分存

2、在于真核細(xì)胞內(nèi)，而且還作為一種細(xì)胞核蛋白，對(duì)基因的轉(zhuǎn)錄進(jìn)行調(diào)控。近期實(shí)驗(yàn)報(bào)道，在基因的轉(zhuǎn)錄過程中，細(xì)胞核肌動(dòng)蛋白分別作為染色質(zhì)改構(gòu)復(fù)合物，轉(zhuǎn)錄前起始復(fù)合物和信使核糖核蛋白的組分參與了3種真核生物RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。實(shí)驗(yàn)證明，肌動(dòng)蛋白在3種真核生物RNA聚合酶早期的轉(zhuǎn)錄中是通用的，而且在轉(zhuǎn)錄過程中肌動(dòng)蛋白與轉(zhuǎn)錄裝置是直接結(jié)合的。此外體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證明，在RNA聚合酶II依賴的轉(zhuǎn)錄過程中，肌動(dòng)蛋白與特定系列的前信使核糖核蛋白結(jié)合形成復(fù)合物，并

3、以這個(gè)復(fù)合物作為一個(gè)分子平臺(tái)招募一些組蛋白修飾酶對(duì)轉(zhuǎn)錄進(jìn)行調(diào)控。肌動(dòng)蛋白已經(jīng)被證明參與了真核生物RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄，但是在這一過程中，肌動(dòng)蛋白是以什么結(jié)構(gòu)形式參與其中的仍然不清楚。近期有報(bào)道稱，單體細(xì)胞核肌動(dòng)蛋白參與了信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，同時(shí)另一實(shí)驗(yàn)證明，聚合形式的肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白的一種異形體(肌球蛋白I)相結(jié)合，參與了RNA聚合酶I所介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)錄。此外，對(duì)脫氧核糖核酸酶I(DNaseI)的沉淀復(fù)合物進(jìn)行親和色譜分析顯示，肌動(dòng)蛋白與核糖核蛋白

4、U(hnRNPU)，組蛋白乙?；D(zhuǎn)移酶PCAF和RNA聚合酶II形成復(fù)合物。DNaseI與單體肌動(dòng)蛋白有很高的親和性這一眾所周知的事實(shí)說明了單體肌動(dòng)蛋白參與這一過程。以上結(jié)果提示我們，應(yīng)該對(duì)肌動(dòng)蛋白究竟是以單體還是聚合形式在細(xì)胞核內(nèi)行使功能進(jìn)行進(jìn)一步的研究。在本文中，我們發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)錄延伸復(fù)合物中肌動(dòng)蛋白與正性轉(zhuǎn)錄延伸因子PTEFb的催化亞基，細(xì)胞周期依賴性激酶9(Cdk9)能夠相互作用。免疫熒光和免疫沉淀實(shí)驗(yàn)證明，Cdk9通過Tloop上

5、保守的186位蘇氨酸與單體肌動(dòng)蛋白相結(jié)合。過表達(dá)和體外激酶實(shí)驗(yàn)證明，單體肌動(dòng)蛋白能夠促進(jìn)PTEFb依賴的RNA聚合酶II的C末端結(jié)構(gòu)域的磷酸化水平。體外轉(zhuǎn)錄實(shí)驗(yàn)表明，單體肌動(dòng)蛋白與Cdk9之間的相互作用能夠促進(jìn)RNA聚合酶II的轉(zhuǎn)錄延伸。我們利用染色質(zhì)免疫沉淀實(shí)驗(yàn)和體外固定模板實(shí)驗(yàn)證明了肌動(dòng)蛋白能夠招募Cdk9到轉(zhuǎn)錄模板上。利用白細(xì)胞介素6(IL6)誘導(dǎo)的p21基因表達(dá)體系進(jìn)一步證實(shí)，肌動(dòng)蛋白能夠?qū)dk9招募到內(nèi)源基因上。而且我們發(fā)現(xiàn)