MBD蛋白家族研究进展

甲基化CpG结合域(methyl-CpG-binding domain,MBD)蛋白家族在基因的转录调控中发挥重要作用。MBD蛋白功能的实现需要蛋白的MBD结构域和基因组的甲基化CpG位点,它们通过异染色质的形成,组蛋白去乙酰化以及DNA甲基化修饰,进而产生基因表达抑制作用。但是,一些MBD蛋白也可以结合非甲基化DNA,并通过蛋白其他的结构域或者与核小体重塑及去乙酰化酶(nucleosome remodeling deacetylase,NuRD)/Mi-2复合物的相互作用来发挥转录激活作用和多向分化潜能。MBD蛋白发生基因突变或异常表达会引起多种疾病,包括神经系统疾病、癌症和慢性乙型肝炎。本文总结了MBD蛋白家族核心成员的主要功能及与相关疾病的关系。     

甲基化CpG结合蛋白2在胰腺癌及癌旁组织中的表达及临床意义

目的:分析甲基化CpG结合蛋白2(MeCP2)在胰腺癌及癌旁组织中的表达及其对预后的评估价值。方法:采用组织芯片和免疫组织化学染色法检测59例胰腺癌组织和53例癌旁正常胰腺组织中MeCP2的表达,分析MeCP2表达水平与患者临床病理特征的关系,应用Kaplan-Meier法绘制生存曲线,Cox回归法分析MeCP2表达对...     

胃癌中环氧合酶-2基因5′CpG岛去甲基化与蛋白表达的关系

抑癌基因CpG岛甲基化可导致基因转录沉默 (transcrip tionsilencing) ,同时CpG岛去甲基化往往伴随癌基因的转录活化[1,2 ] 。环氧合酶 2 (COX 2 )基因是诱导型基因 ,在正常组织中无表达 ,在肿瘤中过度表达 ;COX 2基因 5′端存在CpG岛 ,内有多个转录因子结合位点。Song等[3 ] 发现在胃癌细胞株中 ,5′CpG岛甲基化可抑制COX 2转录。因此 ,我们通过研究胃癌组织中COX 2基因转录起始点上下游CpG岛甲基化状态与COX 2蛋白表达的关系 ,揭示 5′CpG岛去甲基化在COX 2蛋白表达中的作用。　　一、材料与方法1.组织标本 :所有标本均为我…     

不同月龄小鼠蜗神经核中甲基化CpG结合蛋白2的表达及临床意义

目的 探讨年龄相关性听力减退小鼠蜗神经核中甲基化CpG结合蛋白2(MeCP2)的表达差异及临床意义.方法 分别取3、6、12、18月龄BALB/c小鼠测定其听性脑干反应阈值,应用半定量逆转录多聚酶链反应方法,检测3、6、12、18月龄鼠蜗神经核中MeCP2的表达.结果 3、6、12月龄鼠8 kHz听阈分别为(24.8±...     

DNA甲基结合蛋白2调节少突胶质前体细胞终末分化的作用及机制

目的探究DNA甲基结合蛋白(MeCP)2调节少突胶质前体细胞(OPCs)终末分化的作用及机制。方法 (1)采用Western印迹方法观察MeCP2沉默对OPCs分化成熟的影响;(2)运用甲基特异性聚合酶链反应(PCR)(BSP)和定量实时PCR(qRT-PCR)探究少突终末标志物内转录因子Sry相关Box17因子(SOX)10、DNA甲基结合蛋白(MBP)、髓鞘相关糖蛋白(MAG)、髓鞘脂蛋白(PLP)甲基化和表达变化。结果与正常细胞相比,在MeCP2沉默的OPCs中,与OPCs分化成熟相关2',3'-环核苷酸3'-磷酸二酯酶(CNP)重组蛋白表达明显上调,同时SOX10、MBP、MAG、PLP表达均明显上调;但呈现低甲基化水平。结论 MeCP2沉默可促进OPCs终末分化标志物的表达及甲基化水平的降低,从而促进OPCs成熟分化。     

睾丸组织中ACRBP的表达及启动子CpG位点的甲基化分析

目的了解人睾丸组织中ACRBP的表达及其启动子CpG位点的甲基化状态,为探讨该基因表达机制奠定基础。方法运用免疫组化法研究睾丸组织中目的蛋白定位;结合生物信息学分析该基因启动子CpG位点序列;通过Bisulfite PCR测序法（BSP）分析目的基因CpG位点的甲基化状态。结果免疫组化显示精子与精子细胞及部分的精原细胞和精母细胞表达目的蛋白。对ACRBP启动子序列（转录起始点-127～＋110 bp）进行BSP扩增测序,发现该区域共有24个CpG位点,其中仅有3个出现甲基化,其甲基化频率为1.67%。结论生精小管中ACRBP蛋白呈区域性的阳性反应,可能与生精小管内精子发生的不同步性有关;ACRBP启动子CpG位点低甲基化可能与该基因表达的机制有关。     

人胃癌组织DNA甲基化酶、去甲基化酶与肿瘤相关基因的表达

目的 探讨胃癌组织中甲基化酶、去甲基化酶基因与肿瘤相关癌基因和抑癌基因的关系。方法 取28例胃癌手术标本的癌区、癌旁、正常组织，分别以RT—PCR法和定量RT—PCR法检测DNA甲基化酶1(DNMT1)、去甲基化酶mbd2、甲基化结合蛋白MeDP2和p16^INK4A、c—myc等基因的转录水平，以相关分析等统计学处理研究各基因表达之间及分别与病理组织学之间的关系。结果 癌组织平均DNMT1和mbd2 mRNA分别明显高于和低于正常组织。胃癌组织中c—myc的表达增强，而MeCP2和p16^INK4A无明显变化。在正常组织中，MeCP2与mbd2，p16^INK4A与MeCP2、mbd2，c—myc与MeCP2的转录水平表现出一定的相关性，而当肿瘤发生后仅发现c—myc与mbd2的表达呈负相关。以上各基因与肿瘤生物学行为均无相关性。结论 肿瘤相关基因mRNA的表达与甲基化酶DNMT1无关，而与甲基结合蛋白有关。     

小干扰RNA组蛋白去乙酰化酶1对人胰腺癌细胞甲基化的作用研究

基因甲基化是抑癌基因失活的主要机制.胰腺癌中许多抑癌基因因CpG岛异常超甲基化而失活,如人类错配修复基因1(human mutL homolog 1,hMLH 1)、维甲酸受体β基因(retinoic acid receptor,RAR-β)等.组蛋白去乙酰化后的异染色质蛋白1(heterochromatin protein 1,HP1)可募集DNA甲基转移酶,从而使基因启动子CpG岛甲基化[1].甲基化CpG结合蛋白通过与组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)复合体相互作用而实现其抑制作用[2].甲基化抑制基因转录有赖于抑制性染色质环境.HDAC1过表达可导致组蛋白去乙酰化.本研究通过小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)技术研究HDAC1在胰腺癌中对DNA甲基化的影响.     

核转录因子E2相关因子2启动子CpG岛甲基化对其蛋白表达及COPD的影响

核转录因子E2相关因子2 (nuclear factor erythroid-2-related factor 2,Nrf2)在人体氧化与抗氧化平衡过程中起了重要的作用.氧化与抗氧化失衡是COPD的重要发病机制之一.近来有研究发现 Nrf2启动子CpG岛甲基化能够影响 Nrf2蛋白的表达,从而影响抗氧化防御过程.明确 Nrf2启动子CpG岛甲基化与 Nrf2蛋白表达及COPD的关系,对今后临床上治疗 COPD寻找新途径具有重要意义.     

亚砷酸钠对HaCaT细胞MGMT基因启动子区甲基化CpG结合蛋白-2、DNA甲基转移酶1、组蛋白去乙酰化酶1结合的影响

目的 观察亚砷酸钠(NaAsO2)对人肤角质形成细胞株(HaCaT细胞)MGMT基因启动子区甲基化CpG结合蛋白-2(MeCP2)、DNA甲基转移酶1(DNMT1)及组蛋白去乙酰化酶1(HDAC1)结合情况的影响,为深化阐释砷毒作用机制提供依据.方法 分别以0.00(空白对照)、3.13、6.25、12.50、25.00 μmol/L NaAsO2重复间隔处理HaCaT细胞72 h(NaAsO2处理24h,隔天再次相同处理,重复3次),以人表皮鳞癌细胞株(A431)作为阳性对照,定量染色质免疫共沉淀技术(Q-ChIP)检测MGMT基因转录调控区ChIP1、ChIP2区域及MGMT基因编码区ChIP3区域MeCP2、DNMT1、HDAC1结合情况.结果 各组HaCaT细胞MGMT基因转录调控区ChIP1、ChIP2区域MeCP2、DNMT1、HDAC1蛋白结合水平比较,差异有统计学意义(F值分别为7.387、84.634、78.442和19.263、69.649、26.546,P均＜0.05);其中各NaAsO2处理组ChIP1、ChIP2区域MeCP2、DNMT1、HDAC1蛋白结合水平[3.13 μmol/L NaAsO2处理组:(136.00±16.97)％、(145.00±2.83)％、(88.50±19.09)％和(106.50±37.48)％、(112.34±8.73)％、(59.71±8.49)％;6.25 μmol/L NaAsO2处理组:(130.00±42.43)％、(154.50±4.95)％、(101.00±1.27)％和(88.50±3.54)％、(134.32±2.82)％、(102.75±19.91)％;12.50 μmol/LNaAsO2处理组:(141.50±23.33)％、(161.50±7.78)％、(125.00±11.31)％和(119.50±24.75)％、(171.59±3.54)％、(167.61±10.61)％;25.00 μmol/NaAsO处理组:(134.50±43.13)％、(472.50±50.20)％、(383.50±30.41)％和(180.09±12.73)％、(348.50±27.58)％、(158.45±12.02)％]均高于空白对照组[(51.50±9.19)％、(82.00±12.73)％、(25.03±2.91)％和(37.02±4.24)％、(91.56±26.16)％、(19.09±2.90)％,P均＜0.05].各组HaCaT细胞MGMT基因编码区ChIP3区域MeCP2蛋白结合水平比较,差异无统计学意义(F=1.670,P＞0.05),而DNMT1、HDAC1蛋白结合水平比较,差异有统计学意义(F值分别为4.404、9.863,P均＜0.05),其中25.00 μmol/L NaAsO2处理组DNMT1、HDAC1蛋白结合水平[(615.85±29.63)％、(306.09±59.40)％]与空白对照组[(99.70±12.02)％、(92.45±48.79)％]比较,差异有统计学意义(P均＜0.05).结论 MeCP2可结合于砷所致高甲基化MGMT基因转录调控区,通过招募DNMT1及HDAC1使组蛋白去乙酰化,同时DNMT1可结合于MGMT基因编码区,以非甲基化DNA结合蛋白(MBD)依赖的方式招募HDAC1,通过染色质重塑方式导致MGMT基因沉默,可能是砷毒性表现的早期分子事件.     

人胰腺癌细胞株MUC2基因启动子区甲基化状态检测和分析

近年表观遗传学修饰方式之-的DNA甲基化成为肿瘤研究的热点。目前已发现胰腺癌中存在MUC2表达异常。目的：探讨人胰腺癌细胞株MUC2表达与其基因启动子区甲基化的关系，以了解胰腺癌的发生机制。方法：以人胰腺癌细胞株AsPC-1、BxPC-3、CFPAC-1、PANC-1、SW1990和PaTu8988s为研究对象，以逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）和免疫细胞化学方法检测去甲基化制剂DNA甲基转移酶抑制剂5-氮杂-2’-脱氧胞苷（5-Aza-CdR）处理前后各胰腺癌细胞株MUC2 mRNA／蛋白表达的变化，以甲基化特异性PCR（MSP）结合测序检测MUC2基因启动子区CpG岛甲基化状态。结果：5-Aza-CdR处理前．胰腺癌细胞株AsPC．1、CFPAC-1和SW1990无MUC2mRNA／蛋白表达或低表达：经5-Aza-CdR处理后，MUC2mRNA／蛋白重新表达。MSP结合测序显示上述胰腺癌细胞株MUC2基因启动子区CpG岛存在高甲基化。结论：人胰腺癌细胞株MUC2表达抑制与其基因启动子区CpG岛高甲基化相关。MUC2基因启动子区CpG岛高甲基化可能在胰腺癌的发生、发展中起-定作用。     

CpG甲基化可以调控慢性HBV感染者HBVcccDNA的转录

【据《Plo S one》2014年10月报道】题:CpG甲基化可以调控慢性HBV感染者HBVcccDNA的转录(作者Zhang Y等)HBV的持续感染是由于细胞核内可作为病毒mRNAs转录模板的cccDNA的持续存在,先前有研究表明cccDNA含有易于甲基化的CpG,cccDNA微染色体结构可以在表观遗传学上被DNA甲基化调节。然而CpG甲基化对cccDNA活性调节作用的影响尚     

大鼠Pten和Runx3基因5’端非编码区序列的生物信息学分析

目的分析大鼠Pten和Runx3基因5’端非编码区（5’-UTR）序列的CpG岛、启动子及其转录因子结合位点。方法通过NCBI获得大鼠Pten和Runx3基因全长序列及转录本,采用Blast中的可读框比对外显子、内显子及上游5’-UTR信息,所获得ATG上游2kb、下游1kb序列分别应用CpGislandsearcher软件、CpGPlot工具、Methprimer2．0工具预测CpG岛,NNPP工具、Promoterscan工具、FirstEF工具预测启动子,Madspector、Match、Con—site预测启动子区域转录结合位点。结果大鼠Pten基因和Runx3基因属于CpG岛关联基因,启动子可能分别位于-1253～-684bp和-690～-121bp,Pten和Runx3基因在109和94种转录因子结合位点中,被≥2种软件共同预测有结合位点的转录因子分别有6和9种。结论初步获得大鼠Pten和Runx3基因5’-UTR序列的生物学信息,为进一步基因调控甲基化实验验证奠定了基础。     

胃癌患者TIMP3基因启动子区CpG岛甲基化状态及蛋白表达

目的探讨胃癌组织中TIMP3基因启动子区CpG岛甲基化及蛋白的表达与胃癌生物学行为的关系,并分析TIMP3基因启动子区CpG岛甲基化与其蛋白表达的相关性。方法采用甲基化特异性PCR(MSP)技术和免疫组织化学SP法检测45例患者的胃癌组织、正常胃黏膜组织中TIMP3基因启动子区CpG岛甲基化情况及蛋白的表达。结果 TIMP3基因启动子区CpG岛在胃癌及正常组织中的甲基化阳性率分别为31.1%和0(P<0.05);TIMP3蛋白在胃癌及正常组织中的阳性表达率分别为46.7%和90.5%(P<0.05);TIMP3基因启动子区CpG岛甲基化及蛋白的表达分别与胃癌的分化程度、淋巴结转移有关(P<0.05)。TIMP3基因启动子甲基化与蛋白表达呈明显的负相关(P<0.05)。结论 TIMP3基因启动子区CpG岛的异常甲基化是引起蛋白表达缺失的主要原因,TIMP3基因启动子区CpG岛的异常甲基化与胃癌的发生发展有关。     

乙型肝炎病毒X蛋白调控sFRP1和sFRP5启动子区的甲基化修饰及其分子机制的探讨

目的探讨乙型肝炎病毒X蛋白调控sFRP 1、sFRP5启动子区的甲基化修饰分子机制,以期指导乙型肝炎病毒感染所致疾病的临床治疗。方法选取标本株HBV并对其进行培养,提取DNA,纯化后分别进行甲基化特异性PCR和硫化测序PCR,对目的基因进行测序。结果稳定表达HBV的HepG2.2.15细胞株sFRP1、sFRP5基因的启动子区CpG岛的甲基化程度比HepG2细胞株高,经DAC处理的稳定表达HBV的HepG2.2.15细胞株的sFRP1、sFRP5启动子区CpG岛甲基化程度有部分回落且呈药物剂量依赖。乙型肝炎病毒X蛋白可对sFRP1、sFRP5基因的启动子区的甲基化起到诱导作用;DAC可逆转HBV X蛋白所诱导的sFRP1启动子区甲基化程度,且呈剂量依赖;进行sFRP1基因扩增时,HBx组的甲基化程度比GFP组高。结论乙型肝炎病毒x蛋白通过诱导相关的甲基化转移酶以及甲基化CpG粘附蛋白而富集于sFRP1基因和sFRP5基因的启动子区,从而促进基因CpG岛的甲基化,并且还可以诱导组蛋白的脱乙酰化,最终导致sFRP1基因和sFRP5基因的表达下调或沉默。     

人胃癌Runx3基因CpG岛甲基化的关键位点和演进

目的:研究人胃癌Runx3基因CpG岛甲基化的关键位点和演进.方法:应用MSP法和Western blot法分别检测26例人胃癌和相应的癌旁正常组织标本Runx3基因CpG岛从5'区向转录起始点方向连续6个位点的甲基化状态和Runx3蛋白的表达.结果:根据MSP的结果计算出上述连续6个位点的甲基化阳性率,结果随着向转录起始点方向的演进,各位点甲基化的阳性率逐渐降低,胃癌组和癌旁组从第3位点开始出现差异,至第5和第6位点差异显著(P＜0.05);按照胃癌分化程度分组,低分化组与高分化组在3-6位点差异显著(P＜0.05).胃癌组与癌旁组Runx3蛋白表达水平(0.499±0.106 vs 0.721±0.080)以及低分化组与高分化组(0.437±0.053 vs 0.617±0.073)Runx3蛋白表达水平均存在显著差异(P＜0.01).结论:人胃癌Runx3基因CpG岛的甲基化从5'区向转录起始点方向演进,甲基化的演进与肿瘤的分化程度有关;转录起始点部位可能为Runx3基因甲基化的关键位点.     

FHIT基因及其与食管癌关系的研究进展

FHIT基因定位于3p14．2,研究证实其为一押癌基因。其失活机制主要表现为缺失、异常转录本以及启动子区城CpG岛甲基化,其抑癌作用可能与诱导细胞凋亡、细胞周期阻滞及二腺苷三磷酸水解酶、微管蛋白、泛素结合酶等有关。FHIT基因在食管癌中早期即有频繁缺失及异常表达,提示FHIT基因在食管癌发生发展中可能起关键作用。     

食管鳞癌细胞株金属硫蛋白3基因CpG岛超甲基化的临床意义

目的 探讨金属硫蛋白3(MT-3)基因CpG岛超甲基化与食管鳞状细胞癌的关系.方法选取TE-1、TE-13、TTN和ECA-109四种食管鳞癌细胞株,用甲基化特异性聚合酶链反应和逆转录聚合酶链反应技术,在5-氮2'-脱氧胞苷(5-Aza-CdR)处理前后,对各细胞株的MT3基因CpG岛超甲基化及mRNA表达进行比较.结果 四种食管鳞状细胞癌细胞株的MT3基因均存在不同程度的CpG岛超甲基化.5-aza-CdR处理后超甲基化状态解除,mRNA表达明显提高(P均<0.05).结论 食管鳞状细胞癌细胞株中MT3基因CpG岛超甲基化可抑制其mR-NA表达:超甲基化解除后MT3基因的mRNA表达相应升高.     

慢性萎缩性胃炎患者Runx3基因甲基化水平的研究

背景:慢性萎缩性胃炎(CAG)是一种胃黏膜发生萎缩性改变的慢性胃炎,目前CAG外周血生物标记物的研究较少见。目的:探讨CAG患者外周血Runx3基因启动子区各CpG位点的甲基化水平。方法:选取2013年6月—2014年5月大庆油田总医院82例轻度CAG患者和73例中重度CAG患者,以45名胃黏膜正常者作为对照。采用MALDI-TOF-MS法测定Runx3基因启动子区各CpG位点的甲基化水平,荧光定量PCR法测定Runx3 mRNA表达,蛋白质印迹法测定Runx3蛋白表达。结果:与对照组和轻度CAG组相比,中重度CAG组Runx3基因启动子区CpG 13、CpG 14和CpG 15位点的甲基化水平明显升高(P0.05);Runx3 mRNA和蛋白表达明显降低(P0.05)。而轻度CAG组Runx3基因各CpG位点的甲基化水平、Runx3 mRNA和蛋白表达与对照组无明显差异(P0.05)。结论:CAG患者外周血Runx3基因启动子区CpG 13、CpG 14和CpG 15位点的高甲基化可抑制Runx3表达,有望作为CAG临床分期的生物标记物。     

孕期酒精暴露致DNA甲基化异常对子代小鼠心脏发育相关基因表达的影响

目的:探讨DNA甲基化修饰失衡在孕期酒精暴露致子代小鼠心脏发育相关基因表达异常中的作用,为防治孕期饮酒所致的心脏发育畸形提供新思路。方法:选取24只健康昆明孕鼠按照随机数字表法等分为四组:正常组、对照组、酒精组、干预组。从孕期0.5 d^16.5 d,酒精组每日给予56%酒精(5 ml/kg)灌胃1次,干预组在上述酒精灌胃基础上给予每日1次腹腔注射DNA甲基转移酶(DNMT)抑制剂5-氮杂胞苷(2.5 mg/kg),对照组给予等量生理盐水灌胃和等量二甲基亚砜(DMSO)腹腔注射,正常组未予任何处理。于胎龄16.5 d收集各组子代小鼠心脏进行以下检测:(1)比色法检测DNMT活性;(2)甲基化测序检测心脏核心转录因子心肌细胞增强因子2A(MEF2A)启动子区CpG岛DNA甲基化水平,实时荧光定量PCR检测MEF2A转录水平;(3)染色质免疫共沉淀(ChIP)检测MEF2A对心脏结构基因心房利钠肽(ANP)、β肌球蛋白重链(β-MHC)和心肌肌钙蛋白T(cTnT)的调控作用;(4)蛋白免疫印迹法(Western blot)检测心脏结构基因ANP、β-MHC及cTnT的蛋白表达水平。结果:(1)比色法结果显示,酒精组及干预组胎鼠心肌组织中DNMT活性较对照组和正常组显著降低,差异有统计学意义(P<0.05);(2)心脏核心转录因子MEF2A启动子区CpG岛DNA甲基化水平在酒精组及干预组较对照组和正常组均显著降低(P<0.05);(3)实时荧光定量PCR结果显示,心脏核心转录因子MEF2A转录水平在酒精组及干预组较对照组和正常组显著升高(P<0.05);(4)ChIP结果表明,心脏核心转录因子MEF2A可结合心脏结构基因ANP、β-MHC及cTnT启动子区域直接参与上述基因的表达调控;(5)Western blot结果表明,酒精组和干预组小鼠心肌组织中ANP、β-MHC及cTnT的蛋白表达水平较对照组和正常组显著升高,差异有统计学意义(P均<0.05)。结论:酒精介导的DNA低甲基化可能参与了孕期酒精暴露所致的子代心脏发育相关基因表达异常。