細胞凋亡反應中NOXA基因啟動子發揮增強子功能調節BCL2基因表達

秦中勇，石曉，曹平平，褚鷹，管蔚，楊楠，程禾，孫玉潔

研究報告

細胞凋亡反應中基因啟動子發揮增強子功能調節基因表達

秦中勇1,2，石曉1,2，曹平平1,2，褚鷹1,2，管蔚4，楊楠1,3，程禾1,2，孫玉潔1,2

1. 南京醫科大學，江蘇省人類功能基因組學重點實驗室，南京 211166 2. 南京醫科大學細胞生物學系，南京 211166 3. 南京醫科大學生物化學與分子生物學系，南京 211166 4. 南京醫科大學第一附屬醫院，南京 210029

真核生物基因的轉錄受到近端啟動子和遠端增強子的共同調控，部分基因的啟動子可兼具有增強子的活性。與分別是BCL2蛋白家族促凋亡和抗凋亡成員。本課題組前期研究發現，基因啟動子與基因啟動子在染色質三維空間結構上存在相互作用，且基因啟動子區兼有啟動子和增強子特征性的組蛋白修飾標記。為進一步探究啟動子是否具有增強子活性、能否在細胞凋亡過程中作為增強子調控基因表達，本研究利用染色質構象捕獲(chromosome conformation capture, 3C)、實時熒光定量PCR (quantitative real-time PCR, qRT-PCR)和熒光素酶報告基因等檢測技術在喜樹堿誘導的MCF-7細胞凋亡模型中證實，啟動子兼具增強子活性,并可通過形成染色質環結構遠程調控基因表達。啟動子的調控屬性與凋亡信號強弱密切相關，在較弱凋亡信號刺激下(1 μmol/L喜樹堿處理)，啟動子主要發揮增強子功能；隨著凋亡刺激信號的加強(10 μmol/L喜樹堿處理)，啟動子活性增強，主要調控其基因自身的表達，促進細胞凋亡。染色質免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation, ChIP)證實啟動子區啟動子活性和增強子活性的動態變化與其組蛋白修飾標志一致。……