SATB1參與K-562細胞中IGFBP2基因表達調(diào)控的研究.pdf

1、在真核生物基因組中，DNA以襻環(huán)狀結(jié)構(gòu)域附著在核基質(zhì)上被隔離在不同的區(qū)域，這段與核基質(zhì)特異結(jié)合的DNA序列即核基質(zhì)結(jié)合區(qū)(MAR)。MAR大小在200bp到幾個kb之間，通常在500bp左右，它不僅可以與細胞核骨架或核基質(zhì)結(jié)合形成染色質(zhì)環(huán)，還可以作為DNA復(fù)制的起點或調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄。實驗表明，MAR參與調(diào)控的方式是多樣的，有些MAR位于DNA復(fù)制起始點附近，參于DNA復(fù)制或MAR本身就是DNA復(fù)制起始點；有些MAR遠離DNA復(fù)制起始點，

2、發(fā)揮遠距離調(diào)控作用。MAR一般位于轉(zhuǎn)錄單位的側(cè)翼，作為一種邊界元件，也可位于基因的內(nèi)含子中。MAR可以與一種特殊蛋白相互作用和結(jié)合來發(fā)揮作用，這種蛋白稱為核基質(zhì)序列特異性結(jié)合蛋白（MBP）。SATB1即是一種具有廣泛性功能的核基質(zhì)序列特異性結(jié)合蛋白，對與MAR序列和DnaseⅠ高敏感性位點序列有很強的結(jié)合傾向。具有促進染色體重塑，參與基因復(fù)制、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)，改變組蛋白甲基化和乙?；癄顟B(tài)，影響細胞周期，參與細胞成熟、分化和細胞凋亡等功能。研究

3、SATB1的功能以及其與MAR之間的關(guān)系，有利于進一步解釋SATB1所發(fā)揮的生物學(xué)作用及其作用機理，更有利于理解DNA核基質(zhì)結(jié)合區(qū)與核基質(zhì)結(jié)合區(qū)結(jié)合蛋白的內(nèi)在聯(lián)系和相互作用方式。 本研究利用以往構(gòu)建的SATB1表達質(zhì)粒，轉(zhuǎn)染人類紅白血病細胞K562，通過6周的G418篩選，獲得了穩(wěn)定表達SATB1的562細胞系，并結(jié)合RT－PCR、Real Time PCR和Western Blot等結(jié)果予以驗證。本室既往芯片結(jié)果顯示過表達SA

4、TB1后，相對于K562細胞，K562-SATB1細胞中共發(fā)現(xiàn)了59個基因上調(diào)，79個基因下調(diào)。其中細胞周期蛋白A2（CCNA2）上調(diào)超過2倍，胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白2（IGFBP2）上調(diào)4.7倍，白細胞介素23α亞基（IL23 p19）下調(diào)了5.5倍。但本研究經(jīng)過RT-PCR與Real Time PCR證實SATB1過表達后，CCNA2與IL23 p19表達水平并未發(fā)生顯著變化，而IGFBP2的表達在mRNA水平發(fā)生了近7倍的上調(diào)。

5、IGFBP2是胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白(IGFBP1－6)中的一種，屬于胰島素樣生長因子類(IGF)家族。IGFBP2能與胰島素樣生長因子受體（IGFR）競爭結(jié)合胰島素樣生長因子從而調(diào)節(jié)IGF的生物學(xué)作用。IGFBP2也是高度敏感的惡性腫瘤標志物，在多種腫瘤病人血清、腫瘤組織和細胞株中都有IGFBP2表達或表達水平升高，表明IGFBP2與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)。但是，IGFBP2與SATB1之間的關(guān)聯(lián)機制未見報道。 本研究在特異性

6、地干擾了SATB1的表達之后，發(fā)現(xiàn)IGFBP2的表達在mRNA水平也隨之發(fā)生了下調(diào)，這證實了兩者之間的確存在調(diào)節(jié)關(guān)系。隨后，利用生物信息學(xué)的方法對IGFBP2基因序列進行了分析。將IGFBP2基因31033bp序列的基因組序列利用MAR分析軟件MARFinder進行MAR序列搜索。發(fā)現(xiàn)在IGFBP2基因第一個內(nèi)含子中存在一約2.5kb的MAR樣序列。用重復(fù)序列分析軟件RepeatMasker對MAR所在片段進行重復(fù)序列搜索，發(fā)現(xiàn)在該MA

7、R樣序列中還存在多個重復(fù)序列,包括3個短散在重復(fù)序列（SINE）即2個Alu重復(fù)序列和一個MIR重復(fù)序列，還有1個長末端重復(fù)序列（LTR）即MaLR重復(fù)序列。進一步對潛在的MAR序列進行轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點搜索，在約2.5kb的潛在MAR序列中用MatInspector搜索發(fā)現(xiàn)有397個潛在轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點,其中有5個SATB1的結(jié)合位點，SATB1可能是通過與這五個潛在結(jié)合位點的相互作用，參與了IGFBP2基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。但是，對于SAT

8、B1具體通過何種途徑造成IGFBP2的上調(diào)，是否和IGFBP2所在染色質(zhì)區(qū)段的活化有關(guān)，或是與IGFBP2啟動子之間存在直接相互作用，或是仍然還有其他因子的介入，與SATB1協(xié)同發(fā)揮這種調(diào)控的效果，需要我們進一步的研究。 本研究通過在K562細胞中過表達SATB1，對其參與IGFBP2表達調(diào)控的機理進行研究。初步證明了過表達SATB1可以上調(diào)IGFBP2的表達，干擾SATB1表達后IGFBP2的表達下調(diào)，這進一步拓展了SATB1