导读:本文包含了红系转录因子论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:转录,细胞,因子,骨髓,地中海,细胞株,低氧。
红系转录因子论文文献综述
王颖,崔宁轩,赵霄,余春红,易宗春[1]（2018）在《氢醌对K562细胞红系相关转录因子GATA-1和GATA-2表达的影响》一文中研究指出目的 GATA转录因子在红细胞生成过程起到至关重要的作用,实验观察了氢醌在抑制K562细胞红系分化过程中转录因子GATA-1和GATA-2的mRNA表达变化。方法培养的K562细胞先经10和20μmol/L氢醌处理1周,然后经氯化高铁血红素诱导后,应用联苯胺染色法检测细胞血红蛋白合成情况,采用反转录PCR检测细胞GATA-1和GATA-2的mRNA表达水平。结果相对于溶剂对照组,K562细胞经10和20μmol/L氢醌处理1周后,氯化高铁血红素诱导的血红蛋白合成分别抑制了20.93%和39.13%;在没有经氯化高铁血红素诱导的情况下,相对于对照组,经10和20μmol/L氢醌处理1周的K562细胞GATA-1的mRNA水平分别下降了27.8%和50.0%,GATA-2的mRNA水平也分别下降了30.4%和56.5%;而经10和20μmol/L氢醌处理的K562细胞在氯化高铁血红素诱导后GATA-1的mRNA水平相对于对照组分别下降了26.3%和57.9%,GATA-2的mRNA水平也分别下降了29.4%和48.1%。结论氢醌处理可浓度依赖性地降低K562细胞红系分化潜能,而转录因子GATA-1和GATA-2的表达变化可能在氢醌抑制红系分化过程中发挥重要作用。(本文来源于《毒理学杂志》期刊2018年03期）
周泉[2]（2018）在《小鼠组织器官及NCI60癌症细胞系转录因子蛋白质组学研究》一文中研究指出转录因子几乎涉及到生命活动的各个方面。哺乳类基因组中大约有1,500个转录因子。根据DNA结合域,可以把转录因子分成不同家族,每一类结合不同的DNA序列。转录因子对调控区域的识别在响应环境信号中起到关键作用。细胞和组织的特异性是由基因的时空差异表达所决定的,而调控基因表达的正是转录因子。这个调控的过程主要由DNA结合的转录因子与基因的启动子相互作用,进而实现基因表达的促进或抑制。转录因子在组织器官的发育、维持和行使正常功能等各个方面起到决定性作用。随着大规模测序和基因组学的兴起,对于哺乳动物的转录因子研究,科学家也已经开展了一大批高精度和深度覆盖的基因组转录组的研究。例如,使用RNA测序联合基因组启动子分析,研究转录因子mRNA的表达水平和变化。染色质免疫沉淀(ChIP)结合高通量方式,例如微阵列或测序技术,是另一种有效的方式用以研究基因组规模中的转录因子结合位点。通过开发一系列强大的数据分析工具和数据深度挖掘,mRNA水平上的转录因子结合位点研究和表达谱已经构建完成。上述研究均基于转录因子mRNA和ChIP-seq数据来构建转录调控模型。但是,这些研究仍然存在许多不足。首先,mRNA和蛋白表达量之间的相关性并不高,因此以mRNA的表达量推测蛋白质的表达水平精度不高。另外,由于试剂与通量的限制,ChIP-seq每次只能检测出某一特定转录因子的结合位点,所以只能获得有限转录因子的表达信息。从目前来看,由于转录因子在细胞中的丰度较低,鉴定转录因子并在蛋白质组的层面上研究其活性,仍然面临挑战。因此,实现在不同组织器官中,鉴定定量转录因子蛋白表达水平,及其DNA结合活性,是目前的主要研究方向。近年来,蛋白质组学研究技术,尤其是质谱的飞速发展,为检测整个蛋白质组提供了可能。本世纪初,“鸟枪法”蛋白质组逐渐兴起,大大提高了蛋白质组学的鉴定能力,自此,复杂蛋白质组学研究方兴未艾。2014年发表在Nature上的两篇文章,首次绘制出了人类蛋白质组草图,使我们对于生命科学的认知又向前迈进了一大步。转录因子这一特定的蛋白质群体,作为信号转导最终的执行调控者,其研究具有特殊的、不可替代的意义。然而,由于其丰度较低,难于检测及定量,因此在蛋白质组的水平上研究还相对缺乏。为了实现这一目标,我们实验室最近开发了一种可以在蛋白质组水平上,鉴定和评估转录因子DNA结合活性的方法。使用人工合成的一段包含多个串联转录因子结合序列的DNA片段(catTFRE)作为亲和试剂,在生理条件下,能有效地富集细胞核内有DNA结合活性的转录因子。结合大规模质谱定性定量分析技术,对转录因子亚蛋白质组的研究,可以达到和mRNA-seq同等的水平。在本研究中,我们采用开发的串联多拷贝转录因子结合序列DNA阵列(catTFRE)的方法,在蛋白质组规模上分析了24个成年和8个小鼠胎儿组织中激活的转录因子。本研究共定量鉴定了941个转录因子,覆盖了小鼠基因组中超过60%的转录因子。通过整合多组学的方法,我们在小鼠的主要组织器官中,揭示了其中主要的转录因子的活性表达情况,发掘和阐明了转录因子在各种不同组织器官中的作用,包括维持组织器官生理功能与代表多种生理系统的特征转录因子。本研究证明了,使用catTFRE富集,联用蛋白质组学检测,在组织器官层面,同样具有非常高的转录因子富集效率,并且能够十分有效地鉴定到对于组织和器官行使正常功能所必须的转录因子。我们鉴定到的转录因子,涵盖了现有所有转录因子家族。根据转录因子在各个组织器官中的表达活性,我们将这些转录因子分为普遍性转录因子和特异性表达的转录因子。随后我们以核蛋白受体家族转录因子为例,分析了转录因子家族在各个器官中的表达情况,证实通过系统生物学的研究方式,除了能够在单一细胞类型,特定组织类型中,也能够在生物体整体的尺度上,以组织和器官水平的分辨率,揭示某种或某些蛋白的生理功能。并且与使用mRNA数据的研究进行了对比,修正了其中一些由转录组自身缺陷而导致的异常结论。我们构建了转录因子共表达图谱,并利用共表达预测未知转录因子功能。共发现和筛选出了37个转录因子共表达模块。在一些特定的共表达模块中,我们能够预测其中某些转录因子的功能。例如,转录因子Zfp655与Hnf1a、Hnf1b、Hnf4a和Nr1h4紧密共表达,很可能在肝功能中发挥重要的作用,之后通过mRNA数据和GSEA的功能分析,进一步增强了这个可能性。转录因子往往相互作用以调节基因转录。我们通过在不同组织中使用内源性转录因子表达数据,可以验证来自酵母中人工过表达系统的转录因子之间的这些组合相互作用,如果它们不在相同组织中共表达,则可以排除两个转录因子之间的相互作用。我们发现,具有高特异性的转录因子往往具有较少的相互作用,而普遍性的转录因子具有更多的相互作用。这些观察结果表明,普遍性转录因子与不同的特异性转录因子相互作用,以扩展其调节能力并在不同组织中执行调节功能。转录因子亚蛋白质组是形成组织蛋白质组的驱动力。我们通过结合转录因子活性图谱和对应的组织器官mRNA数据,利用转录因子与其调控的靶基因之间的关系,确定了组织维持性转录因子(ttmTF)。ttmTF在维持组织特性方面至关重要。其靶基因,特别是受多个ttmTFs共同调控的靶基因,直接指示了组织功能。本研究中鉴定的ttmTF涵盖了大部分已知的关键TF,这些TF对于从成纤维细胞向组织的主要细胞类型的直接组织/细胞类型转化是必需的。我们通过肝切除再生模型,探究了组织在受到扰动和本身剧变时,转录因子的动态变化。我们根据转录因子在此过程中的时序变化,将肝再生的过程分为四个阶段,即启动阶段(0-12小时),早期进展(24-48小时),晚期进展(48小时-3天)和终止(5-7天),其中的转录因子分别对应免疫和刺激反应、发育和分化过程、核受体和新陈代谢、抑制信号和阻遏信号等功能。我们发现,当组织剧烈变化时,ttmTF这类转录因子往往会下调,表明当发生剧烈扰动时,肝细胞失去了它们的稳态和同一性或启动了去分化程序。除了使用模式动物小鼠来系统性的研究转录因子蛋白质组学,我们还对人类癌症细胞系NCI60进行了类似的研究。在59种癌症细胞系中,共鉴定到了849个转录因子,平均每种细胞系380个,整个转录因子的定量范围大约在6个数量级左右。我们根据每种细胞转录因子的表达活性谱图,来研究这些细胞的分子特征分类。令人惊讶的是,根据转录因子的表达情况,使用无监督层次聚类的方式,基本上每种组织来源的细胞系均能自发的聚集到一类中。这些结果意味着转录因子在对于细胞功能和特征的调控上层级更高,并且维持组织“身份”这一功能,也主要由转录因子的活性调控来保证。为揭示与药物敏感性和耐药性显着相关的转录因子特征,我们采用了弹性网回归分析,揭示了NCI60细胞系中,转录因子表达状态与抗肿瘤药物敏感性的相关关系。我们的数据表明,转录因子在癌症细胞中的表达情况,可以用于预测细胞对药物敏感性或者耐药性的一个生物指标,为之后的基础研究或者临床应用提供有效的支持。总之,我们的研究在小鼠组织和癌细胞系中构建了转录因子DNA结合活性的图谱,从而扩大了基于蛋白质组大规模转录因子研究的现有知识。转录因子表达模式将影响我们对转录因子如何在组织中执行其调节功能的理解。并且,通过对癌细胞系转录因子的研究,对鉴定癌细胞逃避有效的靶向抑制剂或化学治疗化合物的机制提供了新的思路。(本文来源于《军事科学院》期刊2018-05-30）
许鸣,郭元成,任建业,徐白雪,曽庆[3]（2018）在《扶正、祛邪中药复方对骨髓增生异常综合征骨髓细胞红系转录因子水平调控的表观遗传学机制》一文中研究指出目的:检测骨髓增生异常综合征(MDS)患者骨髓单个核细胞(BMMNCs)红系转录因子(GATA-1),组蛋白去乙酰化酶(HDAC1)的表达水平,分析经HDAC抑制剂(HDACI)伏立诺他(SAHA)、扶正、祛邪中药复方对不同证型MDS患者BMMNCs干预后的HDAC1,GATA-1表达变化,探讨MDS红系转录与表观遗传学组蛋白去乙酰化的可能关联性,以及扶正、祛邪中药对其干预的作用机制。方法:收集确诊MDS患者正虚组10例,瘀毒组5例以及正常组3例BMMNCs进行体外培养。采用实时荧光定量多聚核苷酸链式反应(Real-time PCR)和蛋白免疫印迹法(Western blot)分别检测扶正、祛邪药物及SAHA干预前后HDAC1和GATA-1 mRNA和蛋白水平。结果:MDS患者GATA-1 mRNA和蛋白水平均低于正常人(P<0.05),HDAC1mRNA和蛋白水平均高于正常人(P<0.05),正虚型患者与瘀毒型患者间未发现明显差异;经HDACI(SAHA)干预后HADC1水平下降,同时GATA-1水平显着上升(P<0.01),扶正、祛邪中药能上调各组GATA-1表达水平,下调HADC1表达水平(P<0.01)。结论:表观遗传学组蛋白乙酰化与红系转录水平异常与MDS发病有关,扶正、祛邪中药对正虚、瘀毒型MDS患者BMMNCs的组蛋白乙酰化和GATA-1表达水平均具有调控作用。在MDS患者的BMMNCs中,HDAC1与GATA-1表达呈负相关趋势,可能存在经HDAC调控红系转录的信号通路,中药具有HDACI类似的干预作用,但扶正、祛邪中药间尚未发现明显差异。(本文来源于《中国实验方剂学杂志》期刊2018年07期）
韩娜慧[4]（2015）在《低氧对红系特异性转录因子的影响》一文中研究指出目的:研究低氧对K562细胞红系特异性转录因子的影响。方法:(1)K562细胞以相同细胞数量分为两组,分别在低氧(3%氧浓度)和常氧(20%氧浓度)培养72小时,Real-time RT-PCR方法检测低氧组和常氧组K562细胞红系特异性转录因子(GATA1、GATA2、NF-E2)m RNA表达水平;(2)Westernblot法检测低氧组和常氧组K562细胞红系特异性转录因子(GATA1、GATA2、NF-E2)蛋白水平。结果:(1)K562细胞红系特异性转录因子GATA1、NF-E2 m RNA表达水平及蛋白水平低氧组高于常氧组。(2)K562细胞红系特异性转录因子GATA2 m RNA表达水平及蛋白水平低氧组与常氧组相比较没有统计学意义。结论:低氧促进K562细胞红系特异性转录因子GATA1、NF-E2表达增高;低氧对K562细胞红系特异性转录因子GATA2 m RNA表达水平和蛋白水平无影响。(本文来源于《青海大学》期刊2015-05-01）
刘顿,张新华,余丽华,蔡稔,马晓霞[5]（2014）在《红系转录因子KLF1的突变在地中海贫血流行区域更常见并减轻了重型β地中海贫血的临床表型》一文中研究指出近年来已有研究证明红系转录因子KLF1的突变可以导致血红蛋白A_2(HbA_2)和血红蛋白F(HbF)的升高。然而持续升高HbF和HbA_2是β地中海贫血的两个重要特征,因此我们试图探寻KLF1突变和β地中海贫血是否存在某种联系。首先我们在中国的两个人群中评价了KLF1的突变率:分别是3839个来自地中海贫血流行区域的个体和1190个来自非地中海贫血流行区域的个体。有趣的是,两个区域KLF1突变率有显着差异,分别是1.25%和0.08%。此次研究一共发现了7种KLF1功能性突变,其中4种(p.Glyl76AlafsX179,p.Ala298Pro,p.Thr334Arg,and c.91311G>A)已被国外报道,另外3种为我国首次发现(p.His299Asp,p.Cys341Tyr,and p.Glu5Lys)。所有突变中两种最常见的突变占突变谱的90.6%,分别是p.Gly176AlafsX179和p.His299Asp。此外,我们发现KLF1锌指结构区域的突变选择性的出现在12例中间型β地中海贫血患者身上,并显示出了不同的无输血生存曲线。研究结果显示KLF1突变升高了β地中海贫血患者的HbF,从而减轻了β地中海贫血的临床严重性。(本文来源于《广东省遗传学会第九届代表大会暨学术研讨会论文及摘要汇编》期刊2014-12-19）
晁瑞华[6]（2013）在《转录因子与microRNAs在红系及巨核细胞发育中的功能及调控研究》一文中研究指出在胚胎发育过程中,造血的发生分为原始造血与永久造血。原始造血产生的红细胞是原始性红细胞,而永久造血产生永久性红细胞。二者在大小与血红蛋白表达上有很多差异。由于发育早期的胚胎较小,操作困难,胚胎干细胞的体外分化体系是研究早期胚胎发育较好的体外模型。胚胎干细胞在体外形成3D的拟胚体结构,并进一步形成各种血细胞。已有报导CD41+细胞代表永久造血的开始,但关于原始造血在拟胚体中的代表性群体尚不清楚。本研究发现,在胚胎干细胞分化过程的第4天,CD71+high细胞群体出现,并高度富集原始红细胞,这些细胞具有发育形成原始红细胞集落的潜能,在体外诱导成熟时,其血红蛋白组成的变化与体内原始红细胞成熟过程中血红蛋白的改变相同。另外,血细胞特异性转录因子SCL的缺失导致CD71+high细胞群体的消失,进一步研究发现SCL通过CD71的增强子调节CD71的表达。MicroRNA是近年来发现的一类非编码RNA,可通过与靶基因mRNA的3’-UTR结合导致mRNA的降解或抑制其翻译而对细胞的发育及功能进行调节。miR-451在成体红细胞中高表达,miR-451缺失的小鼠红细胞发育异常。已知miR-451的靶基因是Ywhaz,在血发生中受转录因子GATA-1的调节。但是miR-451在胚胎血发生中的表达及其作用机制尚不清楚。本研究发现miR-451在胚胎干细胞来源的原始红细胞以及永久造血前体细胞中高表达,并且受SCL调节。在血发生过程中,红细胞巨核细胞的前体进一步分化形成红细胞与巨核细胞。在体外诱导系统中,miR-451不仅能促进红细胞的发育,同时能抑制巨核细胞的发育。进一步的研究发现CAP1为miR-451新的靶基因。该基因在机体组织中广谱表达,但是在红细胞成熟过程中表达水平明显降低。CAP1的knockdown实验揭示了CAP1表达的下降促进红细胞的发育,但CAP1在巨核细胞中的功能及其作用机制还有待进一步研究。而另一microRNA, miR-142则促进巨核细胞的形成,抑制红细胞的成熟。ETS家族的转录因子,FLI-1、ERG、ETS-1在造血干细胞中高表达,但它们在红细胞及巨核细胞的形成中特异性作用尚不清楚。本研究发现,FLI-1、ERG、 ETS-1在巨核细胞的形成中表达上升,并与GATA-1相互作用,共同调节内源性血小板趋化因子CCL5及PBP的表达。另外,本研究结果表明,红系特异性基因KLF1过表达促进红系的发育而抑制巨核细胞的形成,而巨核细胞特异性基因ERG等的过表达对红细胞的发育有抑制作用。综上所述,本研究确定了CD71+high细胞群体做为胚胎干细胞体外分化形成的原始红细胞群体,为下一步研究红细胞的发育与成熟建立了较好的体外检测体系。另外,本研究发现microRNAs与转录因子对红细胞及巨核细胞的谱系平衡的调控具有重要作用,为红细胞及巨核细胞的定向分化体系的优化提供了新的研究方向。(本文来源于《华东师范大学》期刊2013-09-01）
马艳妮,巩蓓,董贺,王斌,阎赟梦[7]（2013）在《转录因子Sp1抑制K562细胞红系分化》一文中研究指出目的研究转录因子Sp1在K562细胞诱导向红系分化过程中的表达变化,并确定其对于红系分化及珠蛋白表达的影响。方法用定量PCR及Western blot的方法确定Sp1在红系分化过程中的表达情况。通过RNAi的方法抑制Sp1的表达,并通过联苯胺染色确定K562细胞中血红蛋白的表达情况,同时定量PCR的方法分析红系分化相关基因的表达,流式细胞技术检测红系分化过程中表面标志蛋白的表达情况。结果在hemin诱导的K562细胞以及促红细胞生成素EPO诱导的造血干细胞向红系分化过程中,Sp1的mRNA及蛋白水平均呈明显下降,提示其可能负调节红系分化过程。在K562细胞中抑制Sp1的表达则可明显提高K562细胞中的血红蛋白含量,促进γ-,ε-珠蛋白,CD71,CD235a基因的表达,同时CD71,CD235a阳性细胞比例明显增加。结论以上结果说明转录因子Sp1负调节红系分化过程,抑制Sp1的表达可提高K562细胞中珠蛋白的表达,并促进K562细胞向红系分化。(本文来源于《基础医学与临床》期刊2013年05期）
张琴,陈曙平,柳林欣,陈方平[8]（2011）在《JAK2 V617F对红系转录因子GATA-1,FOG-1表达调节的细胞信号通路及表观遗传学机制探讨》一文中研究指出目的:探讨JAK2 V617F对红系关键转录因子GATA-1和FOG-1基因表达的调节,以及其通过胞浆JAK2/STAT5细胞信号转导通路和核内表观遗传学调控的机制。方法:采用实时荧光定量RT-PCR以及Western-blot法检测GATA-1和FOG-1的蛋白表达水平,通过免疫共沉淀法检测GATA-1/FOG-1蛋白结合水平。Western-blot法检测胞浆JAK2/STAT5信号通路中(本文来源于《第13届全国实验血液学会议论文摘要》期刊2011-11-24）
龚玉萍,周睿卿,郭勇,单卿卿,杨曦[9]（2011）在《转录因子SCL/TAL-1在K562细胞向红系分化中的作用》一文中研究指出目的:本研究以EPO诱导白血病K562细胞为红系分化细胞模型,通过慢病毒转染系统干扰SCL/TAL-1的表达,探讨转录因子SCL/TAL-1在K562细胞红系造血分化中的作用。方法:通过慢病毒载体系统将下调SCL/TAL-1表达的shRNA质粒pTRIP-dU3-RNAiluc-EF1-GFP、增强(本文来源于《第13届全国实验血液学会议论文摘要》期刊2011-11-24）
张巨擘[10]（2011）在《组蛋白去甲基化酶LSD1协同转录因子GATA2调控红白血病红系细胞分化的表观遗传机制的研究》一文中研究指出有研究表明LSD1参与对基因转录的激活和抑制,并且在白血病等疾病的发生和发展中发挥重要的作用,是一个潜在的治疗白血病的靶基因,因此我们对LSD1进行了进一步的研究。LSD1是人类发现的第一个组蛋白赖氨酸特异性的去甲基化酶。LSD1含有一个C端的胺氧化酶结构域、一个N端的SWIRM结构域和一个Tower结构域。由于Tower结构域是从C端胺氧化酶结构域向外伸展出的两个很长的平行结构,所以Tower结构域把胺氧化酶结构域分成了两个部分,即催化活性中心和FAD结合结构域。大部分与染色体相互作用的蛋白都含有SWIRM结构域。LSD1有可能参与GATA switch,而GATA switch又是在造血系统分化过程中比较重要,因此我们想要探讨的是LSD1在白血病发生发展过程中的作用。那么LSD1是与哪一个GATA因子相互作用就是我们所关心的问题。通过研究我们还想要明确LSD1对GATA2转录水平的调空机制,以及鉴定LSD1在基因组DNA上的结合位点,从而探讨LSD1调节红白血病红系细胞分化的表观遗传机制。我们主要进行了以下叁方面的实验,即为western blot、IP以及GST-pull down。通过IP实验的结果证明,在MEL细胞中TAL1与GATA-2存在蛋白质与蛋白质相互作用;LSD1与GATA-2也存在蛋白质与蛋白质相互作用。通过GST实验得出GATA2能够与LSD1的SWIRM结构域相互结合。通过Western Blot的结果我们可以看出, GATA2与LSD1的表达量均下降,而GATA1的表达量却上升,这表明LSD1与GATA1可能没有相互作用,而是与GATA2有某种相互作用。即随着造血系统的分化,GATA2和LSD1的量都降低。这表明LSD1和GATA2一样,负调控造血系统的分化。(本文来源于《吉林大学》期刊2011-05-01）
红系转录因子论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
转录因子几乎涉及到生命活动的各个方面。哺乳类基因组中大约有1,500个转录因子。根据DNA结合域,可以把转录因子分成不同家族,每一类结合不同的DNA序列。转录因子对调控区域的识别在响应环境信号中起到关键作用。细胞和组织的特异性是由基因的时空差异表达所决定的,而调控基因表达的正是转录因子。这个调控的过程主要由DNA结合的转录因子与基因的启动子相互作用,进而实现基因表达的促进或抑制。转录因子在组织器官的发育、维持和行使正常功能等各个方面起到决定性作用。随着大规模测序和基因组学的兴起,对于哺乳动物的转录因子研究,科学家也已经开展了一大批高精度和深度覆盖的基因组转录组的研究。例如,使用RNA测序联合基因组启动子分析,研究转录因子mRNA的表达水平和变化。染色质免疫沉淀(ChIP)结合高通量方式,例如微阵列或测序技术,是另一种有效的方式用以研究基因组规模中的转录因子结合位点。通过开发一系列强大的数据分析工具和数据深度挖掘,mRNA水平上的转录因子结合位点研究和表达谱已经构建完成。上述研究均基于转录因子mRNA和ChIP-seq数据来构建转录调控模型。但是,这些研究仍然存在许多不足。首先,mRNA和蛋白表达量之间的相关性并不高,因此以mRNA的表达量推测蛋白质的表达水平精度不高。另外,由于试剂与通量的限制,ChIP-seq每次只能检测出某一特定转录因子的结合位点,所以只能获得有限转录因子的表达信息。从目前来看,由于转录因子在细胞中的丰度较低,鉴定转录因子并在蛋白质组的层面上研究其活性,仍然面临挑战。因此,实现在不同组织器官中,鉴定定量转录因子蛋白表达水平,及其DNA结合活性,是目前的主要研究方向。近年来,蛋白质组学研究技术,尤其是质谱的飞速发展,为检测整个蛋白质组提供了可能。本世纪初,“鸟枪法”蛋白质组逐渐兴起,大大提高了蛋白质组学的鉴定能力,自此,复杂蛋白质组学研究方兴未艾。2014年发表在Nature上的两篇文章,首次绘制出了人类蛋白质组草图,使我们对于生命科学的认知又向前迈进了一大步。转录因子这一特定的蛋白质群体,作为信号转导最终的执行调控者,其研究具有特殊的、不可替代的意义。然而,由于其丰度较低,难于检测及定量,因此在蛋白质组的水平上研究还相对缺乏。为了实现这一目标,我们实验室最近开发了一种可以在蛋白质组水平上,鉴定和评估转录因子DNA结合活性的方法。使用人工合成的一段包含多个串联转录因子结合序列的DNA片段(catTFRE)作为亲和试剂,在生理条件下,能有效地富集细胞核内有DNA结合活性的转录因子。结合大规模质谱定性定量分析技术,对转录因子亚蛋白质组的研究,可以达到和mRNA-seq同等的水平。在本研究中,我们采用开发的串联多拷贝转录因子结合序列DNA阵列(catTFRE)的方法,在蛋白质组规模上分析了24个成年和8个小鼠胎儿组织中激活的转录因子。本研究共定量鉴定了941个转录因子,覆盖了小鼠基因组中超过60%的转录因子。通过整合多组学的方法,我们在小鼠的主要组织器官中,揭示了其中主要的转录因子的活性表达情况,发掘和阐明了转录因子在各种不同组织器官中的作用,包括维持组织器官生理功能与代表多种生理系统的特征转录因子。本研究证明了,使用catTFRE富集,联用蛋白质组学检测,在组织器官层面,同样具有非常高的转录因子富集效率,并且能够十分有效地鉴定到对于组织和器官行使正常功能所必须的转录因子。我们鉴定到的转录因子,涵盖了现有所有转录因子家族。根据转录因子在各个组织器官中的表达活性,我们将这些转录因子分为普遍性转录因子和特异性表达的转录因子。随后我们以核蛋白受体家族转录因子为例,分析了转录因子家族在各个器官中的表达情况,证实通过系统生物学的研究方式,除了能够在单一细胞类型,特定组织类型中,也能够在生物体整体的尺度上,以组织和器官水平的分辨率,揭示某种或某些蛋白的生理功能。并且与使用mRNA数据的研究进行了对比,修正了其中一些由转录组自身缺陷而导致的异常结论。我们构建了转录因子共表达图谱,并利用共表达预测未知转录因子功能。共发现和筛选出了37个转录因子共表达模块。在一些特定的共表达模块中,我们能够预测其中某些转录因子的功能。例如,转录因子Zfp655与Hnf1a、Hnf1b、Hnf4a和Nr1h4紧密共表达,很可能在肝功能中发挥重要的作用,之后通过mRNA数据和GSEA的功能分析,进一步增强了这个可能性。转录因子往往相互作用以调节基因转录。我们通过在不同组织中使用内源性转录因子表达数据,可以验证来自酵母中人工过表达系统的转录因子之间的这些组合相互作用,如果它们不在相同组织中共表达,则可以排除两个转录因子之间的相互作用。我们发现,具有高特异性的转录因子往往具有较少的相互作用,而普遍性的转录因子具有更多的相互作用。这些观察结果表明,普遍性转录因子与不同的特异性转录因子相互作用,以扩展其调节能力并在不同组织中执行调节功能。转录因子亚蛋白质组是形成组织蛋白质组的驱动力。我们通过结合转录因子活性图谱和对应的组织器官mRNA数据,利用转录因子与其调控的靶基因之间的关系,确定了组织维持性转录因子(ttmTF)。ttmTF在维持组织特性方面至关重要。其靶基因,特别是受多个ttmTFs共同调控的靶基因,直接指示了组织功能。本研究中鉴定的ttmTF涵盖了大部分已知的关键TF,这些TF对于从成纤维细胞向组织的主要细胞类型的直接组织/细胞类型转化是必需的。我们通过肝切除再生模型,探究了组织在受到扰动和本身剧变时,转录因子的动态变化。我们根据转录因子在此过程中的时序变化,将肝再生的过程分为四个阶段,即启动阶段(0-12小时),早期进展(24-48小时),晚期进展(48小时-3天)和终止(5-7天),其中的转录因子分别对应免疫和刺激反应、发育和分化过程、核受体和新陈代谢、抑制信号和阻遏信号等功能。我们发现,当组织剧烈变化时,ttmTF这类转录因子往往会下调,表明当发生剧烈扰动时,肝细胞失去了它们的稳态和同一性或启动了去分化程序。除了使用模式动物小鼠来系统性的研究转录因子蛋白质组学,我们还对人类癌症细胞系NCI60进行了类似的研究。在59种癌症细胞系中,共鉴定到了849个转录因子,平均每种细胞系380个,整个转录因子的定量范围大约在6个数量级左右。我们根据每种细胞转录因子的表达活性谱图,来研究这些细胞的分子特征分类。令人惊讶的是,根据转录因子的表达情况,使用无监督层次聚类的方式,基本上每种组织来源的细胞系均能自发的聚集到一类中。这些结果意味着转录因子在对于细胞功能和特征的调控上层级更高,并且维持组织“身份”这一功能,也主要由转录因子的活性调控来保证。为揭示与药物敏感性和耐药性显着相关的转录因子特征,我们采用了弹性网回归分析,揭示了NCI60细胞系中,转录因子表达状态与抗肿瘤药物敏感性的相关关系。我们的数据表明,转录因子在癌症细胞中的表达情况,可以用于预测细胞对药物敏感性或者耐药性的一个生物指标,为之后的基础研究或者临床应用提供有效的支持。总之,我们的研究在小鼠组织和癌细胞系中构建了转录因子DNA结合活性的图谱,从而扩大了基于蛋白质组大规模转录因子研究的现有知识。转录因子表达模式将影响我们对转录因子如何在组织中执行其调节功能的理解。并且,通过对癌细胞系转录因子的研究,对鉴定癌细胞逃避有效的靶向抑制剂或化学治疗化合物的机制提供了新的思路。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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