URI1基因生物信息學(xué)和肝癌URI1基因突變及等位基因多態(tài)性研究.pdf

1、研究背景:
　　肝細(xì)胞肝癌(Hepatocellular carcinoma，HCC)(以下稱肝癌)是我國的高發(fā)惡性腫瘤，其早期診斷不易，療效和預(yù)后差，嚴(yán)重威脅人們的健康和生命。肝癌的主要致病因素是HBV/HCV感染、黃曲霉素B1暴露等。大量研究表明遺傳因素在肝癌發(fā)病機(jī)制中起重要作用。基因突變和單核苷酸多態(tài)性(Singlenucleotide polymorphism，SNP)涉及肝癌的發(fā)病和遺傳易感性，是肝癌遺傳學(xué)研究的重要內(nèi)容

2、，受到廣泛重視。URI1(unconventional prefoldin RPB5 interactor1)蛋白是前折疊素家族的成員，與RNA聚合酶Ⅱ(RNAPⅡ)的亞基RPB5直接相互作用參與基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。有關(guān)URI1的功能和與人類疾病的關(guān)系目前了解的很少。前期的研究發(fā)現(xiàn)URI1在肝癌和卵巢癌等腫瘤組織中高表達(dá)且促進(jìn)瘤細(xì)胞的存活，提示其可能是潛在的癌蛋白。本課題組最近又發(fā)現(xiàn)肝癌組織URI1基因有擴(kuò)增現(xiàn)象。我們?cè)诔浞滞诰蚝头治鯱RI

3、1的基本生物學(xué)信息的基礎(chǔ)上，對(duì)肝癌組織和健康人外周血基因組進(jìn)行了URI1基因突變及多態(tài)性分析，進(jìn)一步揭示了該基因的一些基本遺傳學(xué)特性。
　　第一部分URI1核酸和URI1蛋白的生物信息學(xué)分析
　　目的：
　　以人類基因組數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，利用生物信息學(xué)方法分析人URII基因以及蛋白的相關(guān)信息，為進(jìn)一步研究URI1的功能和在腫瘤中的作用提供幫助。
　　方法：
　　根據(jù)GeneBank中已記錄的URI1基因及蛋白序

4、列，利用生物信息學(xué)在線工具和分析軟件對(duì)基因結(jié)構(gòu)、基因進(jìn)化樹、SNP位點(diǎn)等進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，對(duì)蛋白的理化性質(zhì)、細(xì)胞定位、進(jìn)化樹、結(jié)構(gòu)域、二級(jí)結(jié)構(gòu)，蛋白的磷酸化、泛素化、糖基化等位點(diǎn)，以及蛋白間相互作用網(wǎng)絡(luò)、蛋白的功能等進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。
　　結(jié)果：
　　1.URI1基因位于人染色體19q12，GeneBank收錄的該基因的ID是8725，含11個(gè)外顯子，其mRNA在人體組織中廣泛表達(dá)。URI1 mRNA(NM-003796)的編碼區(qū)位

5、于310-1917，編碼535個(gè)氨基酸的蛋白(NP-003787.2)。URI1基因序列高度保守，可能存在4個(gè)CpG島。
　　2.URI1蛋白全長序列含535個(gè)氨基酸，蛋白質(zhì)性質(zhì)不穩(wěn)定，為非分泌型蛋白。URI1蛋白有多個(gè)磷酸化、泛素化、糖基化位點(diǎn)。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)顯示蛋白N端具有1個(gè)PDF功能域，可能與蛋白功能的實(shí)現(xiàn)有關(guān)。URI1蛋白與多個(gè)蛋白相互作用，可能主要作為一種調(diào)節(jié)類蛋白在轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用。
　　結(jié)論：

6、　　目前對(duì)URI1的功能了解很少，生物信息學(xué)分析為URI1基因的功能學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。URI1基因高度保守，mRNA表達(dá)譜的在線biogps數(shù)據(jù)顯示URI1在人類的多種組織細(xì)胞均有表達(dá)，并分布在細(xì)胞漿和細(xì)胞核，與多個(gè)蛋白相互作用，推測(cè)其主要通過轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)發(fā)揮重要的生物學(xué)功能。
　　第二部分肝癌組織URI1突變及等位基因多態(tài)性研究
　　目的：
　　檢測(cè)漢族肝癌患者癌組織及癌旁組織URI1基因的突變和等位基因多態(tài)性，并

7、在漢族健康人群中進(jìn)一步驗(yàn)證和比對(duì)分析。
　　方法：
　　擴(kuò)增19例肝癌組織和癌旁組織以及15例正常人血液組織中URI1基因并直接測(cè)序，同時(shí)對(duì)測(cè)序發(fā)現(xiàn)的突變和基因多態(tài)性進(jìn)行TA克隆測(cè)序驗(yàn)證。在NCBI的全基因組數(shù)據(jù)上對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行blast比對(duì)分析。
　　結(jié)果：
　　在19例漢族人肝癌和癌旁組織中未檢測(cè)到URI1基因突變位點(diǎn)。在肝癌和癌旁組織標(biāo)本URI1基因第8外顯子編碼區(qū)檢測(cè)到一個(gè)等位基因多態(tài)性位點(diǎn)，其純合子分別

8、為8GAT+5GAC、7GAT+5GAC，雜合子為8GAT+5GAC/7GAT+5GAC。該等位基因多態(tài)性位點(diǎn)在漢族健康人外周血標(biāo)本中得到證實(shí)。15例標(biāo)本7例為純合子(7GAT+5GAC)，8例為雜合子(8GATs+5GACs/7GATs+5GACs)。外周血標(biāo)本的基因多態(tài)性位點(diǎn)得到TA克隆測(cè)序驗(yàn)證。含8GATs+5GACs的測(cè)序序列在NCBI數(shù)據(jù)庫中比對(duì)成功，但數(shù)據(jù)庫中未顯示7GAT+5GAC等位基因位點(diǎn)的mRNA序列以及與之相應(yīng)的蛋

9、白序列。
　　結(jié)論：
　　基因突變是原癌基因激活的主要方式之一。在肝癌細(xì)胞和卵巢癌的研究提示URI1是潛在的癌基因，但由于在肝癌組織中未檢測(cè)到URI1基因突變，推測(cè)URI1基因突變不是其激活的主要方式。URI1基因第8外顯子編碼區(qū)第299至311密碼子之間存在一個(gè)等位基因多態(tài)性位點(diǎn)，即純合子為連續(xù)8個(gè)GAT或7個(gè)GAT(缺失一個(gè)GAT)連接5個(gè)GAC的序列，雜合子為混合的8GAT+5GAC和7GAT+5GAC。GAT和GAC