转录因子STAT5A启动子荧光素酶报告基因质粒的构建及鉴定

目的： 利用分子克隆的方法构建转录因子STAT5A启动子荧光素酶报告基因质粒并鉴定其效应。方法： 以乳腺癌MCF7细胞基因组DNA为模板,采用PCR方法扩增STAT5A基因的启动子序列,并将其克隆至荧光素酶报告基因质粒pGL3-Enhancer中,经过菌液扩增、酶切、测序等方法获得目的质粒,并通过双荧光报告基因实验进一步验证其功能。结果： 构建的STAT5A启动子荧光素酶报告基因质粒pGL3-STAT5A-pro-luc-E序列正确,且具有转录活性。在双荧光报告基因实验中发现重组载体pGL3-STAT5A-pro-luc-E荧光素酶的相对活性约为阴性对照pGL3-Enhancer的8倍（P<0.01）,而pGL3-STAT5A-pro-N-luc-E荧光素酶的相对活性约是阴性对照pGL3-Enhancer的6倍（P<0.01）。结论： 本项目成功构建了转录因子STAT5A启动子荧光素酶报告基因质粒,为进一步研究STAT信号转导及转录激活蛋白信号通路提供了重要的研究工具。     

MTS1基因β启动子E2F1结合位点序列突变重组质粒的构建与表达

目的：深入研究MTS1基因β启动子的转录激活与E2F1转录因子的相互作用关系，阐明该转录水平的调控机制。方法：用PCR定点突变方法或酶切连接法，构建β启动子0.38kb SacⅡ-Sac I酶切片段中E2F1 A，B，C任意2个位点或3个位点均突变的pGL3重组质粒。用脂质体介导的基因瞬时转染法，将构建的重组质粒转染MTS1基因双等位缺失的急性T淋巴细胞白血病Jurkat细胞，检测pGL3重组质粒中荧光素酶报告基因的表达。结果：构建的E2F1 A，B，C结合位点突变的重组质粒经Sac I或Nae I酶切鉴定和DNA序列分析得到证实。与E2F1位点野生型重组质粒比较，突变型重组质粒在Jurkat细胞中荧光素酶报告基因的表达量减少，以3个位点均突变的重组质粒为明显。结论：构建的E2F1 A，B，C2个或3个结合位点均突变重组质粒成功，可通过基因转染用于研究MTS1基因的功能试验中；MTS1基因β启动子的转录活性可能与E2F1转录因子的反式激活有关。     

hTERT启动子的克隆及在MCF7乳腺癌细胞中的特异转录活性

背景与目的：利用肿瘤特异性启动子增强肿瘤细胞中治疗基因的转录选择性是达到基因治疗靶向性的有效途径。人端粒酶催化亚基（hTERT）在大部分肿瘤细胞中呈特异性高表达，有可能成为肿瘤特异性启动子。本文扩增了hTERT基因启动子并分别克隆于报告基因重组质粒pEGFP-1和pGL3-Basic，检测并证实hTERT启动子在乳腺癌细胞MCF7中的特异转录活性。方法：采用套式PCR法扩增hTERT启动子，将其分别克隆到含报告基因增强绿色荧光蛋白（EGFP）的重组质粒pEGFP-1和含Luciferase的重组质粒pGL3-Basic，经脂质体分别转染人乳腺正常上皮细胞系HBL100和乳腺癌细胞MCF7，荧光显微镜观察EGFP的表达情况，并测定两种细胞中荧光素酶转录表达差异。结果：与正常细胞HBL100相比，hTERT启动子在MCF7细胞呈现强的绿色荧光表达；荧光素酶活性检测与其一致，hTERT启动子在MCF7乳腺癌细胞的荧光素酶相对活性RLU／U值（33784）约相当于HBL100细胞中（2400）的15倍。结论：hTERT启动子在乳腺癌MCF7细胞中具有很强的特异性，为进一步开发肿瘤的特异性基因治疗奠定实验基础。     

人SOX7启动子荧光素酶报告质粒构建及HMGA2对其活性影响的研究

目的 研究发现,HMGA2促进肿瘤细胞发生EMT与其下游基因SOX7有关.为进一步验证转录因子HM-GA2与其下游基因SOX7之间的调控关系,本研究通过构建人SOX7基因启动子荧光素酶报告质粒,采用荧光素酶报告实验观察HMGA2对SOX7基因启动子荧光素酶活性的影响,为研究HMGA2转录表达的调控机制提供必要的实验基础.方法 采用PCR技术扩增人SOX7基因启动子序列(-1 549～+79nt),将SOX7基因启动子插入荧光素酶报告基因载体pGL3-basic中构建质粒pGL3-SOX7-promoter;再分别将pGL3-SOX7-promoter、pGL3-basic-SOX7-promoter和对照质粒(pLV-UbC-IRES2-EGFP)、pGL3-SOX7-promoter和HMGA2表达质粒(pLV-UbC-HMGA2-IRES2-EGFP)3组质粒共转染293T细胞,培养48 h后,检测3组荧光素酶的表达情况,观察HMGA2对SOX7基因启动子的调控作用.结果 通过菌落PCR和核酸测序证实,人SOX7基因启动子荧光素酶报告质粒pGL3-SOX7-promoter构建成功;将pGL3-SOX7-promoter和HMGA2表达质粒(pLV-UbC-HMGA2-IRES2-EGFP)共转染293T细胞48 h后,与对照组相比,SOX7基因启动子介导荧光素酶的活性降低约31％,受到明显抑制(P=0.003),提示HMGA2可能调控SOX7基因启动子的活性.结论 本研究成功构建了SOX7基因启动子荧光素酶报告质粒,初步验证了SOX7是HMGA2下游的作用靶点.     

MDR1启动子/荧光素酶质粒的构建及其在朊蛋白高表达胃癌细胞中的活性检测

目的：构建含MDR1基因启动子的荧光素酶报告基因质粒,并检测其在朊蛋白高表达胃癌细胞系中的活性表达。方法：PCR克隆人MDR1基因启动子片段,通过亚克隆将启动子分别插入到pMD18-T载体和荧光素酶报告基因pGL3-Enhancer载体中,建立含MDR1启动子的荧光素酶报告基因质粒pGL-MDR1,并经测序及酶切确定扩增序列;脂质体基因转染法将pGL-MDR1转染入朊蛋白高表达胃癌细胞系SGC7901-PrP,并测定其荧光素酶活性。结果：PCR克隆出MDR1启动子经DNA测序证实序列正确,pGL-MDR1转染入朊蛋白高表达胃癌细胞系的荧光素酶活性,较转染入pcDNA3.1空载体细胞系相比升高3-5倍。结论：成功构建含MDR1启动子的荧光素酶报告基因质粒;上调朊蛋白表达可激活MDR1的转录活性。     

口腔鳞癌细胞中ITGB6基因主要转录调控区域的定位分析

目的： 鉴定ITGB6基因在口腔鳞癌细胞中的主要调控区域,为研究ITGB6基因在口腔鳞癌细胞中的转录调控机制奠定基础。方法：构建含有ITGB6基因转录起始点上游5' 端侧翼区不同长度DNA序列的重组pGL2荧光素酶报告基因质粒,转染口腔鳞癌细胞株TCA8113和SAS,利用双荧光素酶报告基因系统检测启动子转录活性,并通过生物信息学方法预测ITGB6基因中潜在的主要转录因子结合位点。结果：获得一系列不同长度ITGB6基因5' 侧翼区序列的重组荧光素酶报告基因质粒;当ITGB6基因5' 端侧翼片段截短到-187～-35和-35～+27之间时,启动子活性均显著下降;生物信息学分析显示,在-187～-35区域有2个Ets-1的潜在结合位点,而在-35～+27区域有1个IRF-4潜在结合位点。结论：在口腔鳞癌细胞中,ITGB6基因-187~-35和-35~+27区域是主要的转录因子结合区。     

PC-1基因在肿瘤组织中的表达及其启动子区的克隆和活性分析

背景与目的：PC－1是在骨转移和雄激素非依赖的前列腺癌细胞株C4－2中高表达的新基因。本文拟研究PC－1基因在多种人肿瘤组织和正常组织中的表达水平,并对该基因的启动子区进行克隆及活性分析。方法：以PC－1基因特异性DNA序列为探针与10对肿瘤和正常组织的总RNA进行杂交;以C4－2细胞基因组DNA为模板,PCR扩增PC－1基因翻译起始位点上游DNA序列。PCR产物定向克隆到含荧光素酶报告基因的载体pGL3-Basic上,将重组质粒瞬时转染C4－2细胞,荧光素酶定量分析检测启动子活性。结果：多肿瘤组织中PC－1基因的表达水平明显高于相应的正常组织中的表达;翻译起始位点上游340bp的片段没有启动子活性,而ATG前1099bp、1337bp,1579bp,1831bp和4939bp长度的片段都表现出启动子的功能活性。结论：PC－1基因在人前列腺癌以及多种肿瘤组织中被特异激活,表明该基因的功能可能和肿瘤的发生有关;研究的初步结果表明4939bp长度的启动子活性最强,以1831bp和4939bp之间可能含有转录增强子元件。     

MDR1启动子/荧光素酶质粒的构建及其在朊蛋白高表达胃癌细胞中的活性检测

目的:构建含MDR1基因启动子的荧光素酶报告基因质粒,并检测其在朊蛋白高表达胃癌细胞系中的活性表达。方法:PCR克隆人MDRl基因启动子片段,通过亚克隆将启动子分别插入到pMD18-T载体和荧光素酶报告基因pGL3-Enhancer载体中,建立含MDR1启动子的荧光素酶报告基因质粒pGL-MDR1,并经测序及酶切确定扩增序列;脂质体基因转染法将pGL-MDR1转染入朊蛋白高表达胃癌细胞系SGC7901-PrP,并测定其荧光素酶活性。结果:PCR克隆出MDR1启动子经DNA测序证实序列正确,pGL-MDR1转染入朊蛋白高表达胃癌细胞系的荧光素酶活性,较转染入pcDNA3.1空载体细胞系相比升高3~5倍。结论:成功构建含MDRl启动子的荧光素酶报告基因质粒;上调朊蛋白表达可激活MDR1的转录活性。     

hTERT启动子的克隆及hTERT启动子/SV40增强子在食管癌细胞中的转录活性

目的 克隆hTERT启动子核心序列,研究hTERT启动子/SV40增强子在食管癌细胞中的联合转录活性。 方法 以人基因组DNA为模板,PCR扩增hTERT启动子核心片段;将其分别插入荧光素酶基因报告质粒pGL3-Basic和pGL3-Enhancer中,构建hTERT启动子调控的表达载体pGL3-hTERTp和由hTERT启动子/SV40增强子联合调控的表达载体pGL3-hTERTp-SV40en,将上述重组质粒分别瞬时转染食管癌细胞Eca-109、EC1和人胚肺成纤维细胞MRC-5,用荧光素酶检测试剂盒检测转染细胞中荧光素酶基因的表达水平并以此计算hTERT启动子和hTERT启动子/SV40增强子在各种细胞中的转录活性。结果 克隆出长213 bp的hTETR启动子核心片段,DNA测序结果与GenBank中hTERT启动子的碱基序列完全一致;成功构建真核表达载体pGL3-hTERTp和pGL3-hTERTp-SV40en;hTETR启动子在食管癌细胞Eca-109和EC1中均有转录活性,在MRC-5细胞中无明显转录活性;hTERT启动子/SV40增强子在食管癌细胞Eca-109和EC1中的转录活性显著高于hTETR启动子的单独转录活性。结论 hTERT启动子在食管癌细胞中具有靶向性转录活性,SV40增强子能显著增强hTERT启动子在食管癌细胞中的转录活性,有可能作为肿瘤靶向性基因治疗的转录调控元件。     

miR-34b/c启动子区单核苷酸多态性对其转录调控的影响

[目的]研究miR-34b/c启动子区单核苷酸多态rs4938723(T/C)对其转录调控的影响.[方法]构建含有不同基因型miR-34b/c启动子区的报告基因表达载体pGL3-basic-miR34b/c-T和pGL3-basic-miR34b/c-C,分别与内参质粒SV40共转染于Hela、A549和CHO三种细胞后进行荧光素酶活性分析.[结果]pGL3-basic-miR34b/c-C等位基因组荧光素酶相对活性与pGL3-promoter-miR30C-T组等位基因相比,均有显著升高(P＜0.01).[结论]荧光素酶活性强弱间接反映了miRNA启动子区遗传变异对转录活性的影响,当miR-34b/c启动子区rs4938723位点为C时,可以更为有效地增加miR-34b/c的转录产物,从而在转录水平上调控miRNA的表达.     

Suggesting Tissue-Specific MSMB Gene Promoter as a Novel Approach for Prostate Targeted Gene Therapy

Background and aim: Prostate cancer is the second most common cancer among men that has affected their quality of life. This study aimed to find prostate tissue-specific genes using bioinformatics methods to specifically target prostate cells in case of metastasis to other tissues. Materials and Methods: In this study, after finding a specific gene (MSMB)  that is highly expressed in cancer, the optimal promoter region of this gene was isolated and inserted in an expression vector. Then, this vector was transfected into two prostate cancer cell lines (DU145 and LNCaP) and three non-prostate cell lines  (LX-2, MRC-5, and U87) using the PEI chemical method. The expression of this vector in these cells was examined using fluorescent microscopy and flow cytometry. Results: We observed that the expression of MSMB promoter in DU145 cell line has a much higher activity than the CMV promoter, which is a ubiquitous promoter. The MSMB promoter didn’t show any activity in cells other than that of prostate derived cell lines. Conclusion: MSMB  gene promoter with specific expression and high efficiency in prostate tissue compared to CMV promoter can play an essential role in gene therapy of prostate cancer.     

血管内皮生长因子及其受体KDR在前列腺癌细胞中的表达研究

目的:探讨血管内皮生长因子(vascular endothelial growthfactor,VEGF)及其受体(KDR)在前列腺癌细胞中的表达及意义.方法:免疫细胞化学和Western blot检测体外培养的LNCaP,PC-3,PC-3M,DU-145和22RV1前列腺癌细胞中VEGF及其受体KDR的蛋白表达,RT-PCR检测mRNA,ELISA检测前列腺癌细胞培养上清VEGF蛋白含量.结果:免疫细胞化学染色显示VEGF和KDR在前列腺癌细胞LNCaP,PC-3,PC-3M,DU-145和22RV1中均有表达,但表达水平略有差别.LNCaP,PC-3和DU-145细胞中VEGF和KDR蛋白表达及其mRNA的含量显著高于PC-3M和22RV1(P＜0.01).细胞培养上清中VEGF蛋白含量结果与免疫细胞化学染色结果相同.结论:VEGF及其受体KDR在前列腺癌细胞中的表达量不近相同,但二者的表达对研究前列腺癌的发生发展及其机理有重要意义.     

不同截短型癌基因AEG-1启动子活性分析

目的:分析不同截短型癌基因AEG-1启动子活性,证实与E6/E7表达相关的转录调控因子对AEG-1启动子活性的影响。方法:以宫颈癌HeLa细胞基因组DNA为模版,扩增AEG-1启动子全长序列（-2710/-491）,并应用本实验室改造的启动子活性研究专用绿色荧光蛋白报告载体构建pGL3-basic-EGFP/AEG-1质粒,通过转染HeLa细胞及血管内皮细胞ECV304检测启动子活性。同时,根据AEG-1启动子序列上与E6/E7作用相关的转录调控因子结合位点位置,设计不同截短型AEG-1启动子序列引物,应用pGL3-basic-EGFP载体构建不同截短型AEG-1启动子载体,并分别转染细胞检测启动子活性。结果:AEG-1启动子全长序列pGL3-basic-EGFP/AEG-1载体转染HeLa细胞可见明显绿色荧光蛋白表达,而在血管内皮细胞ECV304中表达为痕量。包含不同转录调控因子C-Myc、SP1、NF-κB、E2F结合位点的不同截短型AEG-1启动子载体在肿瘤细胞中有活性但存在差异。结论:AEG-1启动子为肿瘤特异性启动子,含有与E6/E7表达相关的转录调控因子NF-κB、E2F结合位点的启动子序列为影响AEG-1基因启动子活性的关键区域。     

Adenoviral-mediated PTEN transgene expression sensitizes Bcl-2-expressing prostate cancer cells to radiation

Bcl-2 is associated with resistance to radiotherapy in prostate cancer. It was recently demonstrated that transduction of LNCaP prostate cells with the PTEN gene resulted in Bcl-2 downregulation. We hypothesized that forced expression of PTEN in prostate cancer cells would sensitize cells to radiation, downregulate Bcl-2 expression, and potentiate the G2M block induced by radiation. Four cell lines - PC-3-Bcl-2 (Bcl-2 overexpression, deleted PTEN), PC-3-Neo (wild-type Bcl-2, deleted PTEN), LNCaP (Bcl-2 overexpression, deleted PTEN), and DU-145 (wild-type Bcl-2 and PTEN) - were transduced with a recombinant adenovirus-5 vector expressing the human wild-type PTEN cDNA under the control of a human cytomegalovirus promoter (Ad-MMAC). After correction for the effect of Ad-MMAC on plating efficiency, Ad-MMAC treatment reduced the surviving fractions after 2 Gy as follows: PC-3-Bcl-2, from 60.5 to 3.6%; PC-3-Neo, no reduction; LNCaP, from 29.6 to 16.3%; and DU-145, from 32.7 to 25.7%. PTEN expression was associated with the downregulation of Bcl-2 expression in PC-3-Bcl-2 and LNCaP cell lines. Ad-MMAC plus radiotherapy potentiated the G2M block seen with radiotherapy alone only in PC-3-Bcl-2 cells. These findings suggest that overexpression of Bcl-2 result in radioresistance and inability of radiation to cause its typical G2M cell-cycle arrest.     

人脂肪酸合成酶FAS启动子的克隆及其在几种肿瘤细胞中的转录活性分析

目的:克隆人脂肪酸合成酶基因FAS启动子的序列,构建重组荧光素酶表达载体pGL3-FAS,并分析其在几种肿瘤细胞中的转录活性,为其作为肿瘤靶向基因治疗的工具提供依据。方法:以人基因组DNA为模板,PCR扩增FAS启动子区680bp活性序列,经测序鉴定正确后,克隆至荧光素酶表达载体pGL3-enhancer中,构建成重组荧光素酶表达载体pGL3-FAS。将pGL3-FAS通过脂质体转染胃癌细胞系SGC-7901、人宫颈癌细胞系Hela、人乳腺癌细胞系SKBR3、人肝癌细胞系HepG2以及NIH3T3成纤维细胞系中,应用荧光素酶检测系统测定荧光素酶活性,通过内参校正得到相对转录活性。结果:成功扩增出大小约为680bp的FAS启动子序列,经测序鉴定与Genebank报道的一致。经酶切鉴定,成功构建重组荧光素酶表达载体pGL3-FAS。瞬时转染pGL3-FAS,发现其在SGC-7901、Hela、SKBR3、HepG2细胞中均具有较强的荧光素酶活性,且荧光素酶活性高于强启动子SV40驱动的pGL3-control载体;而在正常成纤维细胞中,转录活性较低。结论:FAS启动子在肿瘤细胞中具有强转录活性,而在正常细胞中转录活性很低,具有良好的肿瘤靶向性,为肿瘤靶向基因治疗提供理论依据。     

Guggulsterone-induced apoptosis in human prostate cancer cells is caused by reactive oxygen intermediate dependent activation of c-Jun NH2-terminal kinase

Guggulsterone, a constituent of Indian Ayurvedic medicinal plant Commiphora mukul, causes apoptosis in cancer cells but the sequence of events leading to cell death is poorly understood. We now show that guggulsterone-induced cell death in human prostate cancer cells is caused by reactive oxygen intermediate (ROI)-dependent activation of c-Jun NH(2)-terminal kinase (JNK). Exposure of PC-3 and LNCaP cells to apoptosis inducing concentrations of guggulsterone resulted in activation of JNK and p38 mitogen-activated protein kinase (p38 MAPK) in both cell lines and activation of extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) in LNCaP cells. The guggulsterone-induced apoptosis in PC-3/LNCaP cells was partially but statistically significantly attenuated by pharmacologic inhibition (SP600125) as well as genetic suppression of JNK activation. On the other hand, pharmacologic inhibition of p38 MAPK activation in PC-3 or LNCaP cells (SB202190) and ERK1/2 activation in LNCaP cells (PD98059) did not protect against guggulsterone-induced cell death. The guggulsterone treatment caused generation of ROI in prostate cancer cells but not in a normal prostate epithelial cell line (PrEC), which was also resistant to guggulsterone-mediated JNK activation. The guggulsterone-induced JNK activation as well as cell death in prostate cancer cells was significantly attenuated by overexpression of catalase and superoxide dismutase. In addition, guggulsterone treatment resulted in a decrease in protein level and promoter activity of androgen receptor in LNCaP cells. In conclusion, the present study reveals that the guggulsterone-induced cell death in human prostate cancer cells is regulated by ROI-dependent activation of JNK and guggulsterone inhibits promoter activity of androgen receptor.