小鼠质膜Ca2+-ATPase 2bw基因启动子克隆及其转录调控特性初步研究

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乳汁是钙最为富集的生物体液,需要乳腺上皮细胞输送大量的钙到乳汁中,钙稳态也是所有真核细胞生存所必须的,因此,Ca2+的调节运输变得尤为重要。PMCA2wb是Atp2b2编码的定位于细胞膜上的Ca2+泵,可以消耗ATP逆Ca2+浓度将Ca2+运输到细胞外,参与了乳腺上皮细胞60%乳钙代谢;此外,PMCA2wb在乳腺上皮细胞的凋亡以及乳腺癌的发生中或许起了一定的作用。因此了解PMCA2wb的表达调控,对于探索如何提高乳钙含量,控制乳腺细胞的凋亡以及乳腺癌症的发生具有重要作用。基因表达起始的关键是启动子和转录因子的相互作用,因此现在关键问题找到调控PMCA2wb表达的的核心启动子及其调控蛋白。本研究通过数据库比对和生物信息学分析从小鼠基因组中找到PMCA2wb基因的5’末端,克隆出其前3000bp左右序列,利用5’端逐步缺失法克隆出不同长度的启动子片段,构建荧光素酶报告基因载体,检测荧光素酶活性,然后确定转录活性中心;再通过生物信息学分析潜在的转录因子结合位点;对潜在转录因子结合位点定点突变后,检测PMCA2wb基因的转录是否受到影响。本研究主要结果如下:(1)成功克隆出2576bp的PMCA2wb基因5’侧翼序列,包括:包括转录起始位点(+1)上游2373bp的片段、外显子I的一部分片段203bp。该序列没有经典的TATAbox,GC含量61%。(2)通过缺失突变构建了不同长度启动子的荧光素酶报告载体,转染MECs后,分析缺失片段的启动子活性,发现PMCA2wb的基本启动子位于–287~+8bp之间。(3)通过重叠PCR对-268bp CREB、-229bp USF与-200bp Sp1转录因子潜在结合位点进行了突变,并且构建了双荧光素酶报告基因载体,经检测分析发现:突变组CREB-mut、USF-mut和Sp1-mut突变片段启动活性都有所下降,其中CREB-mut、USF-mut启动活性分别下降了33%和37%(P<0.01);Sp1-mut启动活性下降22%(0.01<P<0.05)。由此推测CREB、USF和Sp1转录因子潜在结合位点对PMCA2wb转录的重要调控位点。综上所述,本研究发现PMCA2wb基因的启动核心区域位于–287~+8bp之间,CREB、USF和Sp1可能参与PMCA2wb基因的转录调控。
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