马鹿SCAI基因的启动子克隆与转录调控研究

鹿茸是唯一能完全再生的哺乳动物器官,在其快速生长期能以极快的速度生长Lung bioaccessibility,同时保持有序的细胞结构而不发生癌变,因此CX-5461溶解度常作为研究骨骼发育或器官再生的模型。癌细胞侵袭抑制因子(Suppressor Of Cancer Cell Invasion;SCAI)基因可以调控细胞的增殖、迁移和侵袭,也能参与间充质细胞的成骨分化,这与癌症进程和鹿茸的生长发育密切相关。但目前对SCAI基因的上游调控研究还未见报道。因此,本研究对马鹿SCAI基因的转录调控进行初步研究。首先扩增马鹿SCAI基因CDS区序列,并对多物种的SCAI基因进行保守性分析;克隆了SCAI基因上游调控序列并对其进行生物信息学分析,构建启动子缺失片段重组载体,通过检测双荧光素酶活性鉴定核心启动子区域;利用在线软件在启动子活性较高的区域内预测转录因子,使用点突变实验,过表达实验以及RNA干扰实验联合验证转录因子EGR1对马鹿SCAI基因的调控作用。结果显示:(1)克隆了1821bp的马鹿SCAI基因CDS区序列,与不同物种SCAI基因的比对发现该基因是一个非常保守的基因。(2)从NCBI数据库中获得马鹿SCAI基因的5’上游调控序列,利用在线软件对序列进行分析,预测了核心启动子区域,并发现在-361bp~+102bp区域内存在一个Cp G岛;提取马鹿基因组DNA,设计引物克隆了SCAI基因上游调控序列2040bp。(3)成功扩增了6个启动子缺失片段,再将缺失片段插入p GL4.70载体构建缺失片段重组载体;将重组载体转染至细胞中,检测启动子活性,确定了-78bp~+86bp区域为核心启动子区域。(4)在SCAI基因上游调控序列-439bp~-78bp范围内发现了转录因子EGR1的结合位点,扩增了马鹿EGR1基因的CDS区序列,并构建了马鹿EGR1基因表达载体。(5)利用点突变试验构建了EGR1结合位点的突变型质粒;将野生型和突变型质粒分别转染细胞后,发现突变后启动子活性显著降低;再将马鹿EGR1基因表达载体分别与野生型和突变型质粒共转染细胞,EGR1的过表达能够显著促进野生型质粒的启动子活性而对突变型质粒没有影响。(6)过表达转录因子EGR1后,检测SCAI基因的m RNA水平,发现m RNA水平上升极显著(p<0.01);利用si RNA敲减细胞内EGR1基因的表达量后,发现SCAI基因m RNA水平显著降低(p<0.05)。综上所述,本研究确定了马鹿SCAI基因的核心启动子区域,并发现转录因子EGR1对SCAI基因有调控作用,为SCAI基因在鹿茸生长发育过程中的调控机制奠定了寻找更多理论基础。