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研究目的: 干扰素调节因子7(Interferon regulatory factor7,IRF7)是诱导I型干扰素表达的最主要的转录因子,寻找IRF7新的剪接异构体,研究其结构及功能,为探索IRF7参与调控I型干扰素机制的多样性提供基础。 实验方法: 1、DNA提取、RNA提取与1st Strand cDNA的合成 提取293T细胞总DNA作为I型干扰素IFNα和IFNβ启动子扩增的模板,并提取Ploy(I:C)刺激后的293T细胞总RNA,逆转录合成1st Strand cDNA,作为后续PCR扩增的模板。 2、聚合酶链式反应(PCR)与Sanger测序 根据IRF7-a和IRF7-d开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)的核苷酸序列设计引物进行PCR扩增,产物克隆到PMD-19T载体,随机挑取100个阳性克隆进行Sanger测序,经序列比对,保留含IRF7新剪接异构体的克隆,提取质粒PMD-IRF7作为构建表达载体的模板。 3、cDNA末端快速克隆(Rapid-amplification of cDNA ends,RACE) 通过 cDNA末端快速克隆获取IRF7新剪接形式的完整转录本并克隆到PMD-19T载体中,Sanger测序确定其转录起始位点和终止位点。 4、表达载体pCDNA3.1-His/A-IRF7-e与报告基因载体pGL3-IFNα/β的构建 以Sanger测序结果确定为IRF7新的剪接形式的质粒(PMD-IRF7)为模板,扩增IRF7新剪接异构体的表达序列,并克隆至pCDNA3.1-His/A载体。以提取的293T细胞总DNA为模板构建报告基因载体pGL3-IFNα/β。 5、双荧光素酶报告分析检测 转染表达载体、报告基因载体以及作为内参的pRL-TK质粒至293T细胞,荧光素酶检测试剂盒(Dual-Glo luciferase assay system)检测,求出萤火虫荧光素酶/海肾荧光素酶数据比值,其平均数即为对应荧光素酶活性数值。至少做三次独立的生物学重复。 结果: 一、IRF7-e的克隆以及生物信息学分析 以IRF7-a-F/IRF7-a-R和IRF7-d-F/IRF7-d-R为引物进行PCR扩增后得到的序列,克隆至PMD-19T载体,测序后生物信息学分析发现了IRF7的一种新的剪接形式,命名为IRF7-e(GenBank:KC477210)。IRF7-e全长为1994 bp,包含长为410 bp的5’非编码区(Untranslated region,UTR)和120 bp的3’非编码区,并在3’非编码区包含有保守的PloyA信号序列AATAAA。IRF7-e的开放阅读框为1464 bp,编码487个氨基酸,预测其等电点为6.659,蛋白分子量为52.8 kDa。IRF7的五种剪接形式都含有一个保守的DNA结合结构域(DNA-binding domain, DBD),其中IRF7-e和IRF7-b的蛋白质序列相似度(Identity)最高,达到96%,与IRF7-d、IRF7-a和IRF7-c相似度分别为94%、90%、31%。IRF7-e基因组由8个外显子和7个内含子组成,其基因组结构与IRF7-d最为相似;与IRF7-d相比较,IRF7-e缺少第5个外显子。 二、IRF7-e对I型干扰素基因IFNα和IFNβ启动子激活的分析 双荧光素酶报告分析结果发现过表达IRF7-e可以显著提高IFNα和IFNβ启动子的活性,其中对IFNα启动子活性提高了12.18倍;对IFNβ的启动子活性提高了2.99倍,与对照组相比都具有显著性差异(P<0.01)。 结论: 1、本文发现了IRF7一种新的剪接异构体形式,即IRF7-e,并通过RACE获取RF7-e基因全长。 2、双萤光素酶报告实验分析发现,过表达IRF7-e可以显著地提高I型干扰素基因IFNα和IFNβ启动子的活性。由此可知,IRF7-e可能参与I型干扰素的调控。IRF7-e的发现为探索IRF7参与调控I型干扰素机制的多样性提供了基础。 3、IRF7-e的发现有助于进一步揭示其对于系统性红斑狼疮(Systemic Lupus Erythematosus,SLE)发生、发展所起的重要作用,也为该自身免疫病的临床治疗提供一个可能的切入点。