锌指蛋白Zfp191的DNA结合性质研究

摘要

作为真核生物中一类重要的转录因子，锌指蛋白通过结合特定的DNA序列，广泛地参与基因的表达调控、信号转导、细胞的生长以及分化和发育等生命过程。研究锌指蛋白的DNA结合性质对于探寻其调控的下游靶基因具有重要意义。本论文探讨了锌指蛋白Zfp191的DNA结合性质。 锌指蛋白Zfp191是近年来发现的小鼠C2H2型锌指蛋白。作为转录因子，Zfp191已经被证明在小鼠的心脏、脑、肝、肾等组织中广泛表达，并且根据其分布推测其在软骨分化以及细胞的生长发育分化过程中具有重要的生理功能。更重要的是，Zfp191基因敲除的小鼠所表现出的胚胎发育上的严重缺陷证明其在胚胎发育过程中的重要作用。但是锌指蛋白基因Zfp191自1999年被Prost发现以来，其相关的实验研究主要集中于Zfp191基因的结构鉴定、体内分布以及宏观的生理功能探索，而对于Zfp191蛋白的性质及在转录调控中所担当的具体角色关注较少。因此，有必要关注Zfp191的DNA结合性质，进而揭示其通过调节下游基因表达来调控发育的具体方式。 本论文中，设计并构建了融合蛋白GST-Zfp191BD用来模拟Zfp191的DNA结合结构域。并且，用磁性纳米粒子亲和法、DNA微阵列以及微孔显色法进一步研究了Zfp191的DNA结合结构域与其四核苷酸重复的靶序列之间结合反应的性质。这些性质包括DNA结合序列的特异性、结合反应的协同性和结合反应的锌离子依赖性。实验的结果显示，该融合蛋白能够特异地与酪氨酸羟化酶基因的第一个内含子(HUMTH01)的微卫星序列(TCAT）n结合，并且亲和力随重复数的增加而加强；TCAT重复序列上有多个Zfp191 DNA结合结构域的结合位点，各位点之间存在协同效应。此外，Zfp191DNA结合结构域与DNA的结合反应在理论上具有锌离子依赖性，在我们的工作中给出了实验证据。本论文的工作为进一步研究Zfp191在发育阶段调控基因表达中所起的作用提供了线索。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词表

声明

第一章文献综述

引言

1研究背景

1.1转录因子与真核生物基因表达调控

1.2锌指蛋白研究进展

1.3Zfp191基因研究背景及Zfp191蛋白的分子生物学特性

1.4 Zfp191同源基因ZNF24研究进展

1.5研究DNA与蛋白结合性质的实验方法

2本论文的研究思路与主要内容

第二章 融合蛋白GST-Zfp191BlndingDomain的构建、表达与纯化

引言

1实验材料和方法

1.1实验材料

1.2实验方法

2实验结果

2.1质粒构建

2.2蛋白表达和纯化

3讨论

4小结

第三章融合蛋白GSST-Zfp191BindingDomain的DNA结合性质研究

引言

1实验材料及方法

1.1实验材料

1.2实验方法

2实验结果与讨论

2.1鉴定GST-Zfp191BD蛋白的DNA结合序列

2.2 GST-Zfp191BD蛋白与DNA结合的序列依赖性

2.3融合蛋白GSST-Zfp191BD与DNA结合的锌离子依赖性

2.4融合蛋白GST-Zfp191BD与DNA结合反应的热力学和动力学性质

3小结

第四章研究展望

参考文献

致谢

攻读学位期间取得的研究成果