氧化应激对SIRT2的转录调控机制的研究

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背景:Sirtuins基因家族,也称作Sir2(沉默信息调控因子)相关酶类家族是一种NAD+(烟酰腺嘌呤二核苷酸)依赖的组蛋白/非组蛋白去乙酰化酶(HDACⅢ)。这种酶从酵母到人类中都非常保守。大量的研究成果证实Sirtuins基因家族在维持基因组的稳定性、DNA损伤修复、有丝分裂调控,抗凋亡,延长寿命中发挥重要作用。近年来大部分的前期研究将注意力集中到SIRT2的生理功能上,这个家族成员主要定位于细胞质中,但是他的生理功能却还不是很清楚。有趣的是,在哺乳动物中,在进行能量限制的情况下,SIRT2的表达量显著增加,但是其机制和生理学意义都还不清楚。在本研究中,我们报道了随着年龄的增大,人卵巢中的SIRT2的含量升高,然后我们就提出了一个假设:在卵巢中SIRT2是由于氧化应激而被上调的,并且验证了这一假设。   方法:我们用RT-PCR方法检测不同物种不同年龄的Sirtuins七个成员的表达情况。然后用双荧光报告基因检测系统检测不同长度的启动子的转录活性。这些不同的重组启动子被瞬时转染到人胚肾细胞中,并用TR717生物发光仪来检测。我们将各种化合物以及H2O2加入到培养基中诱导基因启动子的转录。我们用正常的siRNA方法来沉默GATA3和AP1转录因子的表达,并用在线的软件来预测转录结合位点。   结果:在本部分的实验工作中,我们证明了氧化应激H2O2确实可以激活SIRT2基因的转录,并对SIRT2基因的启动子序列进行了分析,采用双荧光素酶报告基因分析系统及系列截短及缺失分析的方法,我们克隆了并逐步截短了人类SIRT2基因启动子的1953bp区域,在人类SIRT2启动子基因序列距离转录起始位点的465bp和364bp的这段序列中存在影响H2O2增强SIRT2基因转录的序列,并预测并且利用RNAi和DNA片段缺失的方法证明了这段序列中的GATA-3转录因子的结合位点正是对H2O2调控SIRT2基因表达产生反应的关键序列。   结论:SIRT2在衰老的小鼠和人的卵巢中表达量增加。体外实验表明,SIRT2是Sirtuins家族中唯一一个对氧化应激起反应的亚型。虽然在SIRT2的启动子区域中存在多个AP1结合位点,我们还是以外的发现GATA3结合位点是氧化应激激活SIRT2转录的位点,但是SIRT2被激活之后是如何影响细胞寿命的还需要进一步的研究。  
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