青岛文昌鱼肝细胞核因子BbHNF-3-1、BbHNF-3-2的克隆与表达
肝细胞核因子(hepatocyte nuclear factor，HNF)是调节肝脏内基因特异性表达的一类转录因子，在肝脏、胰脏等与代谢有关的器官中较多表达，HNF家族主要包括CCAATP增强子结合蛋白(C/EBP)、HNF-1、HNF-3、HNF-4、D结合蛋白、HNF-6等六大类这些转录因子及其相互作用构成的复杂调控网络，精确地控制着肝脏的发育和肝细胞的功能。肝细胞核因子3(HNF-3)基因编码蛋白在调节新陈代谢以及代谢组织像肝脏、胰脏的分化中起着关键作用。
文昌鱼是无脊椎动物进化到脊椎动物的过渡类型的典型代表，一直被认为是研究脊椎动物起源和进化的模式动物。本文从青岛文昌鱼(Branchiostoma belcheritsingtauense)消化道cDNA文库中，分离到具有完整编码框的hepatocyte nuclearfactor3-1、3-2基因(BbHNF-3-1、BbHNF-3-2)，并对其序列特征、进化地位、克隆、生长激素(GH)的调控下基因的表达水平变化等方面进行了研究。
首先，利用兼并引物和RACE技术克隆得到了具有完整编码框的文昌鱼的肝细胞转录因子BbHNF-3-1、BbHNF-3-2，并利用生物信息学方法对其基因结构及系统进化地位进行分析。其中BbHNF-3-1 cDNA的最大开放阅读框编码404个氨基酸，BbHNF-3-2 cDNA的最大开放阅读框编码445个氨基酸。将BbHNF-3-1、BbHNF-3-2同其他HNF-3蛋白进行序列比对和系统进化分析发现，它们和其它物种的HNF-3基因家族的成员一样都包含一个110个氨基酸的DNA结合区，它位于HNF-3蛋白的中心位置。这个DNA结合区域由3个α螺旋和2个大环或者称为翼的这样几个部分组成，所以将其命名为翼状螺旋的DNA结合区，它可以结合到肝细胞特殊基因的调控区序列上，调控肝细胞功能基因表达。
哺乳动物的肝脏是HNF-3基因的主要合成器官，其他脏器如脾、肾、心、肠、肺、脑等也有合成。长期以来，文昌鱼的肝盲囊一直被认为是脊椎动物肝脏的前体。利用Northern blot技术检测BbHNF-3在mRNA水平上在成体文昌鱼中的组织表达模式，结果表明BbHNF-3基因在肝盲囊表达量较高，在后肠、鳃中也有少量表达，而在精巢、卵巢、肌肉、神经管和脊索没有杂交信号。可见HNF-3基因在成体文昌鱼组织中呈组织特异性表达。
用生长激素(GH)处理文昌鱼后，在肝盲囊中BbHNF-3-1的表达量没有显著变化，BbHNF-3-2的表达水平迅速升高，说明GH对BbHNF-3-2的表达有调控作用，同时扩增BbHNF-3-2的启动子序列，因为有研究证明GH能够通过结合脊椎动物肝脏中某些基因启动子中的STAT5位点从而调控基因的表达，我们通过分析发现该序列也包含两个STAT5位点，推测文昌鱼中GH也是通过跟STAT5位点结合来调控BbHNF-3-2基因表达的，其调控模式与脊椎动物是相似的。
肝细胞核因子;基因克隆;基因进化;文昌鱼;结构分析
中国海洋大学
硕士
细胞生物学
张士璀
2009
中文
Q785;Q959.287
70
2009-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）