神经元限制性沉默因子对人胰岛素基因转录调控作用的研究  

NRSF Plays a Regulatory Role in Human Insulin Gene Transcription

作　　者：刘庆斌[1] 李艳华[1] 杨印祥[1] 袁红丰[1] 张锐[1] 秦立蓬[1] 吕洋[1] 张赛男[1] 孙迪金[1] 陈琳[1] 白慈贤[1] 南雪[1] 王韫芳[1] 裴雪涛[1] 

机构地区：[1]军事医学科学院输血研究所干细胞与再生医学研究室,北京100850

出　　处：《生物化学与生物物理进展》2007年第9期952-959,共8页Progress In Biochemistry and Biophysics

基　　金：国家重点基础研究发展规划项目(973)(2005CB522702);国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA02A100);国家自然科学基金资助项目(30470831)~~

摘　　要：为了研究神经元限制性沉默因子(NRSF)调控神经元及胰岛细胞中神经特异性基因的表达,进一步寻找胰岛细胞中可能存在的其他NRSF调控基因.先用生物信息学手段对相关基因进行了分析.筛选及序列比对发现,人胰岛素核心启动子区有一段与NRSE相似的序列,提示,它可能受NRSF调控.构建了含NRSF基因的慢病毒载体,将其稳定转染于INS-1细胞.构建了3种荧光素酶报告载体:含有人胰岛素启动子-荧光素酶(hInsP-LUC)的慢病毒载体,pGL3-Basic载体和含有2拷贝NRSE样基序-荧光素酶(NRSE-LUC)的报告载体.利用稳定转染及瞬时转染实验观察NRSF对报告载体中荧光素酶活性的影响.利用电泳迁移率变动分析实验观察NRSE样基序与NRSF蛋白的结合情况,并通过竞争结合实验、引入特异性抗体实验证实探针与蛋白质结合的特异性.RT-PCR检测证实,感染空病毒的INS-1细胞不表达NRSF,感染含目的基因慢病毒的INS-1细胞能表达NRSF.将含有hInsP-LUC的慢病毒载体稳定转染于上述2种细胞,荧光素酶活性分析结果显示,NRSF的过表达能明显降低胰岛素启动子的活性.瞬时转染hInsP-LUC报告系统于上述2种细胞,结果也显示NRSF能明显抑制胰岛素启动子-荧光素酶的活性.将含有NRSE-LUC的报告载体瞬时转染于上述2种细胞,结果表明过表达NRSF的INS-1细胞组的荧光素酶相对值比对照组有明显下降.电泳迁移率变动分析实验进一步证实,此NRSE样序列可以与NRSF蛋白特异结合,这种特异结合可以被标准的NRSE序列所竞争.结果表明,人胰岛素启动子中含有NRSE样序列,该序列通过与NRSF蛋白结合从而抑制人胰岛素启动子的转录活性.这一研究工作有助于进一步了解NRSF在胰岛细胞中的调控作用.The transcriptional repressor RE1 silencer transcription factor （NRSF/REST） is an important factor that restricts some neuronal traits in neurons. Since these traits are also present in pancreatic islet cells, NRSF-regulated genes involved in islet function are searched. A NRSE-like motif was analysed in human insulin promoter. The role of NRSE was evaluated by generating a model of insulin-secreting cells that firmly express NRSF. The presence of NRSF led to a decrease in activity of human insulin promoter by stable or transient transfection with human insulin-promoter luciferase. The predicted NRSE-Iike motif also confers NRSF-dependent transcriptional repression in the context of a surrogate gene promoter. Specific binding activity of NRSF/REST to the NRSE-Iike motif was confirmed by EMSA. Moreover, the binding activity is competed by consensus NRSE sequence. These data showed that human insulin promoter is regulated by the transcriptional repressor NRSF/REST via the NRSE-Iike motif.

关 键 词：神经元限制性沉默因子(NRSF) 神经元限制性沉默元件(NRSE) 胰岛素 启动子 

分 类 号：Q27[生物学—细胞生物学] Q291