黑色素细胞中MITF相关信号通路调控因子的研究进展

小眼畸形相关转录因子(MITF)是一种含有碱性螺旋-环-螺旋亮氨酸拉链结构的转录因子,它是黑色素细胞色素沉积的主要调节因子。MITF基因的突变会引起黑色素细胞产生缺陷,进而产生一些与黑色素相关的疾病,更有甚者会引起恶性肿瘤。了解MITF的分子机制及其相关通路将为这些疾病治疗方法提供线索。MITF参与黑色素细胞的分化、生长和存活,涉及多种信号通路。许多生长因子信号通路也参与MITF在蛋白质与启动子水平上的调节。本文总结了几种在黑色素细胞中MITF相关生长因子的信号通路。     

黑色素细胞调控小眼畸形相关转录因子的研究进展

黑色素细胞的主要功能是合成黑色素。黑色素是皮肤受紫外线照射后"自我保护"形成的产物,在黑色素细胞的亚细胞器—黑素小体中合成。黑色素的形成过程受到了许多基因的调控,其中小眼畸形相关转录因子(MITF)对黑色素细胞发育、增殖和存活至关重要。本文首先对MITF基因的结构和功能进行介绍,其次对MITF参与的相关分子信号通路,以及MITF在黑色素细胞的生长发育、黑色素的合成的影响进行综述,最后概述了MITF在人类中的突变影响,并对未来的研究方向进行展望。有助于探明哺乳动物黑色素的合成的分子机制,为哺乳动物毛色的形成提供理论依据。     

牦牛黑色素相关基因的研究进展

本文综述了对牦牛黑色素有调控作用的黑素皮质素受体1基因(MC1R)、鼠灰信号蛋白基因(Agouti)、小眼畸形相关转录因子基因(MITF)和酪氨酸酶基因(TYR)的相关研究进展。     

MITF在白色北极狐不同组织器官中的差异表达

为了探索小眼畸形相关转录因子(MITF)基因与狐狸毛色形成间的关系,试验采用实时荧光定量PCR技术,对MITF基因在白色北极狐皮肤、心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、肌肉7个组织器官中的表达量进行了测定。结果表明:MITF基因在皮肤中表达量最高,其表达水平分别是心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏和肌肉的19.5倍、3.2倍、1.8倍、5.3倍、9.7倍和31.0倍,差异达极显著水平(P0.01)。推测MITF基因可能与白色北极狐的白色毛皮形成有密切联系。     

bHLH转录因子的研究进展

碱性螺旋—环—螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)蛋白属于转录因子超家族,在真核生物中广泛分布。目前,大部分bHLH转录因子功能在动物中已明确,但在植物中的研究相对滞后。bHLH转录因子作为植物体内第二大类转录因子,其在植物的生长发育、生理代谢及逆境应答等过程中起着重要的作用,它主要通过特定的氨基酸与靶基因的相互作用,进而调节相关基因的表达。为进一步了解bHLH转录因子在植物体内的功能和特点,现对其结构特点、分类及生物学功能进行阐述,主要侧重于其在非生物胁迫下的最新研究进行综述。该综述为深入理解bHLH转录因子在逆境胁迫下的分子作用机制提供理论依据。     

山羊DCT基因启动子活性区及其转录因子调控探究

旨在探究山羊DCT基因启动子活性区及相关转录因子对该基因的调控作用,为山羊DCT基因的表达调控提供理论依据。通过对山羊DCT基因5′侧翼区序列及第一外显子区序列进行生物信息学分析,并与人和小鼠DCT基因启动子序列进行比对,同时结合在线启动子预测结果,采用快速克隆的方法构建5个5′系列缺失序列的启动子报告基因载体,以此为基础构建3′缺失序列的6个报告基因载体,并构建SOX10、MITF和OTX2转录因子结合位点点突变的6个报告基因载体,以瞬时转染的方法转染A375细胞,双荧光素酶检测试剂盒检测缺失片段和点突变片段的启动子活性。结果表明,成功构建了山羊DCT基因11个不同长度的启动子报告基因载体,-990~+232bp的P3片段荧光素酶活性极显著高于其他片段(P0.01),基于P3构建的3′系列缺失片段中-881~-154bp的P8片段荧光素酶活性极显著高于其他片段(P0.01)。转录因子SOX10结合位点突变的载体荧光素酶活性极显著降低(P0.01),MITF和OTX2结合位点突变的载体荧光素酶活性极显著增强(P0.01)。山羊DCT基因启动子核心调控区位于-881~-154bp区域,转录因子SOX10对山羊DCT基因发挥正调控作用,而转录因子MITF和OTX2对山羊DCT基因的调控作用尚需深入研究。     

Fox转录因子在肌肉发育中的作用机制

叉头框(forkhead box,Fox)转录因子是一类DNA结合区有翼状螺旋特征的转录因子家族,可通过直接或者与其他转录因子相互作用间接影响基因转录,在生物个体发育、器官形成中发挥重要作用。目前发现的Fox家族成员已达一百多种,分属于19个亚族,在进化中相对保守。其中FoxO、FoxF、FoxC、FoxL等亚族成员与肌肉生长发育紧密相关。文章将对有Fox家族成员参与的肌肉发育相关机制进行综述。     

小鼠Oct-1基因CDS区克隆与生物信息学分析

为研究小鼠Oct-1基因的生物学特性,试验扩增小鼠黑色素细胞中Oct-1基因CDS区序列,并运用生物信息学软件分析小鼠Oct-1基因序列的特性、编码蛋白理化性质、亚细胞定位、靶基因及保守性结构域等,从而预测其是否调控黑色素的生成。结果表明,小鼠Oct-1基因大小为2 313 bp,编码蛋白质的分子式C₃₄₂₅H₅₆₀₆N₉₇₆O₁₁₆₃S₁₅,是一个不稳定可溶性蛋白质,二级结构以无规卷曲和α-螺旋为主,亚细胞定位主要分布在细胞核,推测其可能在能量代谢和辅因子的生物合成过程中发挥信号转导和转录因子调控的作用;Oct-1基因在小鼠黑色素细胞中表达,其编码的蛋白含有一个保守的POU结构域和一个保守的同源域,参与调控13个黑色素形成相关基因转录表达,在黑色素生成关键基因MITF、TYR、TYRP1、TYRP2的启动子上存在Oct-1转录因子的作用位点,Oct-1蛋白质还可能与Brf2、Pou2af1、Tbp等蛋白相互作用调控毛色基因表达,故可以推测转录因子Oct-1在黑素细胞的黑色素生成中发挥着重要的作用,为研究毛色形成机制提理论依据。     

成黑色素细胞生成过程中信号调节的研究进展

动物体内的黑色素细胞合成了黑色素从而决定其肤色和毛色。全身各处的黑色素细胞有2种来源:①由神经管上皮细胞分化而来的视网膜色素上皮细胞;②由神经嵴细胞在胚胎发育早期分化为成黑色素细胞进而发育成熟为黑色素细胞从而行使其功能。通过对小鼠和人类的发育遗传学研究,结果表明神经嵴细胞衍生的黑色素细胞的发育分化是一个非常复杂的过程,受到多重信号因子的调控。其中影响黑色素细胞发育过程的转录因子有SOX10、MITF和PAX3,信号通路有KIT及其配体KITL信号通路、WNT/β-catenin信号通路、EDN3及其受体EDNRB信号通路。MITF被认为是黑色素细胞发育过程中非常关键的调控因子,而3条通路也被认为与神经嵴细胞来源的黑色素细胞的发育有极为密切的关系且能调节MITF功能及其活性。作者总结了这个领域的研究进展并指出早期神经嵴细胞的发育调控可能是乌骨鸡和乌骨绵羊乌质性状形成的根本原因。