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CpG岛是基因组中GC含量较高、富含CpG位点的DNA区域。在哺乳动物中,CpG岛经常和基因的启动子相关联。CpG岛启动子常常不含有TATA盒子等常见的核心启动子元件,并且通常拥有多个转录起始位点(称为离散型转录起始)。此外,双向性转录经常在CpG岛启动子中发生。CpG岛启动子的转录起始和转录方向性控制机理,目前仍不清楚。特别地,由于CpG岛启动子通常不含有TATA盒子,有必要研究TBP(TATA-bindingprotein)是否参与其转录起始。胰岛素降解酶(insulin-degrading enzyme,IDE)是一种广泛表达的锌金属蛋白酶,能够降解胰岛素等多种底物。本论文中,我们以IDE基因为模型,研究CpG岛启动子的转录起始机制。小鼠IDE启动子含有CpG岛,并且拥有多个转录起始位点。IDE的核心启动子位于一个23bp的区域,并且含有一个核呼吸因子1(nuclear respiratory factor1,NRF-1)结合位点。研究表明,NRF-1对于IDE的转录起始至关重要。此外,IDE的启动子不含有TATA盒子,它的转录起始不依赖于TBP。我们猜测某些转录因子本身可能具有转录起始活性,从而在CpG岛启动子的转录调控中发挥重要作用。为此,我们筛选了一系列的转录因子,发现NRF-1、bHLH/ZIP(basic helix-loop-helix/leucine zipper)家族蛋白和Ets(E-twenty six)家族蛋白具有很强的转录起始活性。此外,这些转录因子介导的转录具有多个起始位点,这与CpG岛启动子离散型转录起始的特征相符。最后,我们研究了IDE启动子的转录方向性。尽管小鼠IDE启动子在基因组中是单向转录的,但是IDE的基本启动子区域具有双向转录活性。实验表明,IDE启动子上游某个DNA元件能够阻止其发生反向转录。通过启动子缺失和突变分析,我们精确地确定了此DNA元件的位置。此外,人IDE启动子上游也存在类似的DNA元件。综上所述,我们研究了CpG岛基因IDE的转录起始和转录方向性。NRF-1能够介导IDE的转录起始,并且不依赖于TBP。IDE启动子上游某DNA元件能够阻止其发生反向转录。NRF-1、bHLH/ZIP家族和Ets家族具有很强的转录起始活性,因此在CpG岛启动子的转录调控中发挥重要作用。我们的研究有助于阐明CpG岛启动子的转录起始和转录方向性控制机理。