人类癌症相关基因FoxP4的结构、功能及其调控研究

摘要

癌症是目前人类健康的头号杀手。目前已知的癌症发病机理多是生长因子和生长因子的表面受体发生异常所致，因此，进一步阐明受体下游的调控基因对于阐明癌症的发生机理和进一步设计药物靶位点都是十分有意义的。
　　 forkhead box p4(Foxp4)就是本文作者在利用生物信息学方法筛选人类心脏发育候选基因的过程中发现的一个人类新基因，目前发现三种转录本。该基因编码蛋白属于Fox转录因子家族P亚家族，包含一个N-端C2HC型锌指结构(307aa-332aa)和一个C-端Fork Head(465aa-547aa)结构域，在343aa至366aa有一个Coiled Coil Motif，具有结合DNA的功能。在哺乳动物中，如大鼠、小鼠，发现了它的同源蛋白，并且它们之间具有极高的保守度，说明此蛋白所在的亚家族可能具有一定的功能。组织表达分析表明该基因在80天胚胎中有不同的表达模式，且在大脑、胃、肾和肺组织中有较高水平的表达。亚细胞定位分析表明FoxP4分布于细胞质中，是一种胞浆蛋白。转录活性分析在COS7细胞中过表达FoxP4蛋白可以使MAPK信号途径的下游转录因子SRE的转录激活活性显著提高。此外，过表达FoxP4蛋白对Hela细胞的生长表现出一定的促进作用。综合目前的研究结果来看，FoxP4可能通过MAPK信号途径参与了对细胞生命活动的调控过程。
　　 另外，通过酵母双杂交技术筛出FoxP4蛋白的两种相互作用候选蛋白Cat D和Tcap。Cat D是一个很有效的内源性蛋白质水解酶，很多研究表明它与细胞凋亡有关。如Cat D参与Fas介导的细胞调亡的信号转导，并在P53介导的细胞凋亡中起重要作用，还促使线粒体释放细胞色素c。因此我们推测FoxP4也可能参与了细胞凋亡。另一方面，与Titin相互作用的蛋白Tcap，在心肌伸展机制有非常重要的作用，这也为从其他方面研究FoxP4的功能提供了线索。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1细胞正常增殖调控简述

1.2 EGF\IGF\TGFβ对MAPK信号途径及其下游细胞周期相关转因子的活性调节

1.3组织蛋白酶（Cathepsins）与细胞凋亡及肿瘤发生的关系

1.4肌动蛋白Titin-Cap（TCap）在肌细胞中的分子机制

第二章材料与方法

2.1材料

2.1.1酶类和试剂盒

2.1.2菌株和质粒

2.1.3人类多组织膜Multiple Tissue Northern Blots

2.1.4其他试剂

2.1.5主要实验仪器

2.1.6生物信息学分析的主要软件与数据库

2.2方法

2.2.1总RNA的抽提

2.2.2反应混合液配制

2.2.3 PCR反应

2.2.4 PCR产物的纯化回收

2.2.5 PCR产物（酶切产物）与T-载体（其他目标载体）的连接

2.2.6转化（热休克法）

2.2.7质粒的小量制备

2.2.8阳性克隆的筛选与鉴定

2.2.9测序

2.2.10 RT-PCR

2.2.11 Northern blot

2.2.12细胞培养

2.2.13细胞瞬时转染和稳定转染的筛选

2.2.14荧光素酶分析

2.2.15 Western

2.2.16酵母双杂交分析

2.2.17免疫共沉淀

2.2.18 FoxP4蛋白在大肠杆菌中的表达

2.2.19 FoxP4蛋白多克隆抗体的产生及纯化

2.2.20细胞生长计数与流式细胞仪分析

第三章结果与讨论

3.1 FoxP4的基因、蛋白质结构及其在模式动物中保守度分析

3.1.1 FoxP4的基因和cDNA结构分析

3.1.2 FoxP4蛋白在模式动物中保守度分析

3.2 FoxP4的表达研究

3.2.1 FoxP4在细胞中的表达和定位

3.2.2 FoxP4在人体的表达

3.3 FoxP4的功能研究

3.3.1 FoxP4的细胞学功能

3.3.2 FoxP4对细胞周期的调控

3.3.3 FoxP4蛋白的转录活性分析

3.3.4 FoxP4分别和TCap、CatD的相互作用

3.3.5 FoxP4多克隆抗体的制备及检测

结语

参考文献

附录

致谢