《銅調節缺氧誘導因子1轉錄調控特異性的作用機制》是依託四川大學，由仇麗穎擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：銅調節缺氧誘導因子1轉錄調控特異性的作用機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：仇麗穎
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
缺氧誘導因子1（HIF-1）是細胞在缺氧條件下激活的基因調控轉錄因子，對下游靶基因轉錄調控存在時空特異性。申請人首次發現銅能調節HIF-1轉錄調控的特異性，機制尚不清楚。為了研究銅調節HIF-1轉錄調控特異性的作用機制，申請人擬在已有研究基礎上，以人臍靜脈內皮細胞為模型，採用分子生物學、蛋白組學等技術，從（1）CCS與HIF-1在細胞核內的相互作用、（2）CCS對HIF-1調控基因轉錄作用的影響、（3）探索HIF-1轉錄複合物中其他含銅蛋白的存在與作用三方面展開研究，揭示銅調節HIF-1轉錄調控特異性的作用機制，為以HIF-1作為治療靶點的藥物套用於臨床提供新的理論依據。
結題摘要
低氧誘導因子1（HIF-1）是機體應答低氧應激反應的重要轉錄因子，可以調控一百多個基因的表達，而這種調控作用存在時空特異性。本研究首次發現，銅能調節HIF-1轉錄調控的特異性。為了揭示銅調節HIF-1轉錄調控特異性的機制，本研究進行了以下幾個方面的工作：（1）以人臍靜脈內皮細胞（HUVECs）為實驗材料，於培養基中加入銅特異性螯合劑TEPA使細胞處於缺銅狀態，考察此時細胞中10種受HIF-1調控基因的表達情況。結果發現促凋亡調節蛋白3（BNIP3）等5種基因的轉錄水平受到抑制，而胰島素樣生長因子-2（IGF-2）等5種基因轉錄水平不受缺銅的影響。（2）氯化鈷處理HUVECs以誘導HIF-1α聚集，採用染色質免疫共沉澱（ChIP）的方法確定目的基因中與HIF-1複合物結合的缺氧應答元件（HRE）序列。再在生理銅濃度以及缺銅的條件下，運用ChIP技術和qPCR兩種方法聯合檢測在BNIP3和IGF-2兩個基因中，HIF-1複合物與其啟動子上HRE序列的結合情況。實驗結果發現，HIF-1複合物中的HIF-1α和HIF-1β兩個蛋白在缺銅的情況下，與BNIP3啟動子上的HRE序列的結合水平下降，補銅後有所回升；但兩者與IGF-2啟動子上的HRE序列的結合水平並沒有發生明顯變化。實驗說明銅通過調控HIF-1複合物與其下游基因啟動子上的HRE序列的結合，從而調節了HIF-1轉錄的特異性。（3）氯化鈷誘導HIF-1α聚集，或同時TEPA螯合細胞內的銅，提取HUVECs核蛋白，①採用免疫共沉澱（Co-IP）的方法，以HIF-1α的抗體來富集細胞核中能與HIF-1結合的蛋白複合物。②通過金屬離子親和色譜（IMAC）將能與銅結合的蛋白富集分離出來。質譜分析鑑定以上兩個實驗中兩種處理組中的差異蛋白，再把兩個實驗中差異蛋白進行對比，找出共同的蛋白。通過上述兩種方法的比較分析，共獲得9種可能影響HIF-1轉錄活性的銅結合蛋白。 本研究初步揭示了銅調節HIF-1轉錄調控特異性的機制，9種含銅蛋白是全部參與調控還是其中一種或多種參與調控作用，以及如何調控等問題還有待進一步研究。更深層次的研究成果將為以HIF-1為治療靶點的藥物套用於臨床提供理論依據。
