生物信息學(xué)分析TBX5和GLI1同源蛋白及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、TBX5是T-box轉(zhuǎn)錄因子家族成員之一，編碼518個(gè)氨基酸，在胚胎心臟和發(fā)育中的肢體組織中表達(dá)，并且在正常心臟和肢體發(fā)育中起重要作用。TBX5基因突變可引起心手綜合征，后者是以先天性心臟和上肢畸形為特點(diǎn)的常染色體顯性遺傳病。大多數(shù)發(fā)生在TBX5羧基端的突變引起心手綜合征的分子機(jī)制尚不清楚，而且，TBX5羧基端的轉(zhuǎn)錄激活機(jī)制在很大程度上未知。因此，TBX5羧基端序列特征的研究對(duì)探索突變引起的心手綜合征致病分子機(jī)制和闡明TBX5的轉(zhuǎn)錄激活

2、作用很有必要。目前己知，TBX5與其它心臟發(fā)育相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子GATA4和NKx2-5存在相互作用。研究表明，發(fā)生于TBX5蛋白的G80R，R237Q和R237W突變可減低TBX5與靶基因的DNA結(jié)合能力，導(dǎo)致TBX5對(duì)靶基因的轉(zhuǎn)錄激活水平降低，并且喪失了與NKx2-5的協(xié)同轉(zhuǎn)錄激活功能；TBX5蛋白的G80R和R237W錯(cuò)義突變可干擾與人類心臟間隔缺損相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子GATA4的相互作用，而Q49K、154T、G169R和S252I突變則不具

3、有這種作用。因此，進(jìn)一步確定是否還存在與TBX5相互作用的其它蛋白，對(duì)于揭示人類心臟發(fā)育機(jī)制和先天性心臟病發(fā)病機(jī)制具有重要意義。 與TBX5同屬于轉(zhuǎn)錄因子的GLI1蛋白介導(dǎo)Hedgehog通路，在果蠅和脊椎動(dòng)物胚胎發(fā)育中起關(guān)鍵作用。GLI1蛋白含有兩個(gè)已知的結(jié)構(gòu)域，即鋅指蛋白區(qū)域和假定的轉(zhuǎn)錄抑制子SFP1區(qū)域。最近報(bào)道并命名了GLI1氨基端中一段富含絲氨酸的N-端調(diào)控區(qū)，它在GLI/Ci家族中高度保守，功能未明。盡管如此，對(duì)GL

4、I1蛋白氨基端的序列-功能研究仍然很少，并且該序列對(duì)GLI1轉(zhuǎn)錄活性的影響也不清楚。據(jù)報(bào)道，大約三分之一的致死性腫瘤與Hedgehog通路成員突變或者對(duì)Hedgehog配體過(guò)度反應(yīng)引起Hedgehog過(guò)度激活有關(guān)，而GLI1介導(dǎo)Hedgehog通路，在其中起重要作用。GLl1過(guò)表達(dá)與許多腫瘤發(fā)生有關(guān)，例如，膠質(zhì)瘤，黑色素瘤，前列腺癌，食道鱗狀細(xì)胞癌和胃癌。目前的許多抗腫瘤藥物均以信號(hào)傳導(dǎo)通路中關(guān)鍵的激酶為靶點(diǎn)。MEK、P13K抑制劑具有

5、應(yīng)用于臨床治療腫瘤的前景，但由于其特異地抑制MEK、P13K通路，可能存在著一定的不可預(yù)見的毒副作用，并未全面開展其臨床實(shí)驗(yàn)研究。因此，掌握MEK、P13K抑制劑對(duì)腫瘤細(xì)胞中某些腫瘤相關(guān)蛋白的表達(dá)和細(xì)胞侵襲力的影響，將為MEK、P13K抑制劑應(yīng)用于腫瘤臨床治療提供理論基礎(chǔ)。 經(jīng)研究表明： 1、TBX5羧基端殘基267-448以及GLI1氨基端殘基2-175均與酵母DNA指導(dǎo)的RNA聚合酶Ⅱ最大亞基羧基端結(jié)構(gòu)域高度同源。

6、 2、TBX5羧基端的部分功能可能是通過(guò)與其它蛋白相互作用或募集其它蛋白，發(fā)揮轉(zhuǎn)錄活性。GLI1氨基端高度保守的Ser84和Ser102殘基是潛在的PKA和/或PKC磷酸化位點(diǎn)。 3、小鼠心肌Tbx5蛋白與α-肌球蛋白重鏈(Myh6)存在相互作用。 4、MEK和PI3K抑制劑作用第48、72小時(shí)使胃癌SGC7901細(xì)胞中GLI1基因和GLI1蛋白表達(dá)下降。 5、MEK和PI3K抑制劑在第72小時(shí)使胃癌SGC7