受体型酪氨酸磷酸酯酶PTPRO表达调控机制的研究

受体型酪氨酸磷酸酯酶PTPRO表达调控机制的研究

论文摘要

人PTPRO是受体型酪氨酸磷酸酯酶家族的一员,其功能主要涉及肾脏肾小球细胞的结构和功能,神经组织中轴突的生长和导向,以及肿瘤抑制。与其功能相对应,PTPRO主要表达于不同发育时期的肾脏组织和神经组织,而在很多肿瘤细胞中则通过DNA甲基化沉默。例如,在肾脏中,PTPRO表达于发育早期的肾小球细胞顶部和发育成熟的肾小球足细胞顶部;在脑中,PTPRO最高表达出现于妊娠中后期,这一时期也是脑部轴突发生的主要时期;由高甲基化介导的PTPRO的沉默常见于不同的肿瘤和肿瘤细胞系中。尽管存在表达差异,但是我们对PTPRO表达的调控机制了解很少。我们详细地研究了PTPRO表达调控的机制。首先,我们发现PTPRO是一个新的E2F1的靶基因。过表达E2F1能上调PTPRO的mRNA水平并且激活PTPRO启动子荧光素酶报告基因活性;PTPRO启动子上存在两个E2F1的结合位点;EMSA和ChIP实验表明E2F1能够结合于PTPRO的启动子。其次,我们发现一个小的microRNA簇—miR-17-92也能够调控PTRPO的表达。生物信息学分析发现PTPRO mRNA的3’UTR区存在miR-17-92的结合位点;报告基因的实验结果表明这些位点对于PTPRO mRNA的稳定性是重要的,miR-17-92能下调PTPRO的mRNA和蛋白水平。最后,我们发现E2F1和miR-17-92在细胞周期进程中协同调控PTPRO的表达。PTPRO的mRNA在细胞周期的S期上调,这与E2F1上调于G1/S期,以及miR-17-5p(miR-17-92家族的一个成员)上调于后S期的结果相一致。我们还分别检测了PTPRO启动子和3’UTR荧光素酶报告基因的活性,发现启动子的活性高峰出现在S早期,而3’UTR的活性则于S后期下降,这与E2F1和miR-17-92的表达是一致的。总之,我们发现PTPRO能够被E2F1和miR17-92协同调控。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一部分 研究背景
  • 一、PTPRO基因及其研究进展
  • (一) 酪氨酸激酶
  • (二) 酪氨酸酯酶
  • (三) PTPRO
  • 二、细胞周期和 E2F1 基础知识及研究进展
  • (一) 细胞周期
  • (二) 细胞周期G1/S检验点
  • (三) E2F1
  • 三、microRNA 基础及研究进展
  • (一) 概述
  • (二) microRNA的确定
  • (三) microRNA的功能
  • (四) 细胞周期中的microRNA
  • (五) microRNA-17-92
  • 四、本论文研究的内容和意义
  • 第二部分 实验材料与方法
  • 一、实验材料
  • (一) 质粒
  • (二) 蛋白质和抗体
  • (三) 哺乳动物细胞系
  • (四) 试剂
  • 二、实验方法
  • I. 生物信息学分析
  • II. 分子生物学实验方法
  • (一) 分子克隆
  • (二) DNA的琼脂糖电泳
  • (三) 质粒大量制备的方法
  • (四) 哺乳动物细胞总RNA的提取和反转录
  • (五) 逆转录
  • (六) PCR和荧光适时定量realtime PCR
  • (七) microRNA的提取和检测
  • (八) 凝胶迟滞电泳
  • (九) 染色质免疫沉淀实验
  • III. 细胞生物学实验方法
  • (一) 哺乳动物细胞系的培养
  • (二) 真核生物细胞的瞬时转染和荧光素酶报告基因检测
  • (三) 细胞周期同步化
  • (四) 流式细胞术
  • IV. 蛋白的生物化学试验方法
  • (一) 细胞总蛋白的提取
  • (二) 细胞核蛋白的提取
  • (三) SDS-PAGE电泳和Western Blotting
  • IV. 统计分析
  • 第三部分 实验结果与分析
  • 一、基因启动子,UTR 报告基因的构建
  • 二、E2F1转录调控PTPRO
  • (一) 生物信息学分析可能参与PTPRO调控的因子
  • (二) 过表达E2F1上调内源PTPRO的mRNA水平
  • (三) 过表达 E2F1 能够激活 PTPRO 启动子
  • (四) 确定PTPRO启动子上的E2F1结合元件
  • (五) E2F1通过乙酰化激活PTPRO启动子
  • 三、microRNA-17-92靶定PTPRO
  • (一) 生物信息学分析可能参与PTPRO调控的因子
  • (二) PTPR03’UTR上miR-17-92位点的功能性分析
  • (三) miR-17-92能下调PTPRO的mRNA和蛋白水平
  • (四) miR-17-92能直接调控PTPRO
  • 四、E2F1和microRNA17-92协同调控PTPRO
  • (一) 同时含有启动子和UTR的报告基因对E2F1的响应
  • (二) HeLa细胞同步化PTPRO,E2F1和miR-17-92的表达框架
  • (三) 报告基因实验辅助证实E2F1和miR-17-92对PTPRO的共调控
  • 第四部分 讨论
  • 一、PTPRO基因的转录调控
  • 二、PTPRO基因的转录后调控
  • 三、PTPRO的细胞周期性表达的意义及启示
  • 主要结论
  • 主要创新点
  • 参考文献
  • 附录
  • 在学期间公开发表论文及著作情况
  • 致谢
  • 相关论文文献

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