小鼠巢蛋白基因在神经发育中的表达调控

摘要

中等纤维蛋白是细胞骨架的一种主要组成成分，并在许多组织的发育过程中交替表达和重新组装。巢蛋白(Nestin)属第六类中等纤维蛋白，在神经和肌肉的发育过程中瞬时表达。利用小鼠P19胚胎性癌细胞(Embryonal carcinoma，EC)，我们详细分析了小鼠Nestin基因5’上游区的启动子序列。该基因具有三个转录起始位点，核心启动子中两个相邻的Sp1结合位点为启动子活性必需，并且转录因子Spl和Sp3特异性结合于两Sp1位点。此外，过表达显性失活的Sp1和Sp3显著抑制了Nestin基因启动子的活性。以上结果表明通用转录因子Sp1和Sp3维持了Nestin基因的基础表达。 Nestin基因的第二内含子具有中枢神经系统(Central nervous system，CNS)组织特异性增强子活性，然而负责调控该基因在神经发育过程中表达的转录因子尚不明确。利用视黄酸(Retinoic acid，RA)诱导的P19细胞体外神经分化模型，我们发现小鼠Nestin基因在神经分化过程中表达瞬时上调，这一表达变化受到位于该基因第二内含子中组织特异性增强子的调控。详细分析第二内含子中3’端320 bp的核心增强子后发现，该增强子的活性在未诱导的P19EC细胞中主要依赖于POU、HRE／RXR／TTF1和SF1位点，而在P19神经前体细胞中主要依赖于Sox、POU和HRE／RXR／TTF1位点。鸡胚电转和转基因小鼠实验均证实了小鼠Nestin基因第二内含子及其核心序列能指导报告基因在胚胎发育中的CNS特异表达，其中Sox、POU、HRE／RXR／TTF1等位点为该基因在鸡胚神经管(H.H.Stage17)中表达必需，而SF1位点为该基因在初期神经管(H.H.Stage 10)中表达必需。值得注意的是，通过对相关转录因子的表达及凝胶阻滞分析，结果提示在P19细胞神经分化不同时期，POU家族的不同成员通过POU因子结合位点调控了Nestin的表达，即在未诱导的P19EC细胞中，Oct1和Oct4结合于POU位点，而在P19神经前体细胞中，Brn1和Brn2与该位点结合。以上结果阐明了同一POU位点在P19EC细胞和神经前体细胞中对Nestin基因表达调控的重要性。 Nestin在小鼠成肌细胞C2C12的肌肉分化过程中表达也上调，我们发现该表达变化由该基因的第一内含子调控。该内含子含有多个E-box顺式元件，并且在未分化的C2C12细胞中过表达bHLH家族转录因子MyoD能促进第一内含子的增强子活性。鸡胚电转实验显示，该增强子能指导报告基因在生肌节中表达。

目录

文摘

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第一章 小鼠巢蛋白基因启动子的分析鉴定

第二章 小鼠巢蛋白基因在P19细胞神经分化中的表达调控

第一节 引言

第二节 材料与方法

第三节 结果

第四节 讨论

第五节 本章小结

第三章 小鼠巢蛋白基因在肌肉细胞分化过程中的表达调控

全文结论

参考文献

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