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过氧化物酶体增殖物辅助激活因子1 α基因多态性对糖异生基因转录的影响
目的 研究过氧化物酶体增殖物辅助激活因子1α(PGC-1α)基因482号密码子甘氨酸-丝氨酸突变(Gly482Ser)多态性对糖异生关键基因磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶(PEPCK)转录的影响.方法 (1)应用寡核苷酸诱导的定点突变和PCR技术构建PGC-1α 1444位点基因多态性表达质粒,并用普通PCR和酶切方法构建连接荧光素酶报告基因的人PEPCK启动子报告质粒PGL3-hPCK-luc.分别将PGC-1α基因482号密码子为甘氨酸的野生型表达质粒pcDNA3.1-PGC-1α(G)或482号密码子为丝氨酸的突变型表达质粒pcDNA3.1-PGC-1α(S),与转录因子肝细胞核因子4α(HNF4α)表达质粒pcDNA3.0-HNF4α共转染进培养的人肝癌细胞及人正常肝细胞株.(2)转染48 h后检测细胞株内PGC-1α及PEPCK的mRNA水平及蛋白水平.进一步按不同组合联合转染PGL3-hPCK-luc及内参质粒PRL-SV40,培养48 h后用双荧光素酶检测试剂盒检测细胞荧光素酶的相对活性.多组间比较用单因素方差分析,2组组间比较用独立样本t检验.结果 成功构建PGC-1α 1444位点突变质粒及PGL3-hPCK-luc荧光素酶报告质粒.瞬时转染进HepG2细胞中,PGC-1α(G)与PGC-1α(S)质粒转染组PGC-1α mRNA及蛋白表达水平均明显增加,但2组间无明显差异(P＞0.05);联合转染PGC-1α和HNF4α组的PEPCK的mRNA及蛋白表达水平较单转染PGC-1α明显增高(分别为10.40±0.70、4.50±0.50和0.86±0.18、0.99±0.09,均P＜0.05);转染PGC-1α(G)+HNF4α组较PGC-1α(S)+HNF4α组PEPCK的mRNA及蛋白表达水平分别增高1.83倍和1.4倍(分别为10.40±0.70、5.35±0.23和4.50±0.50、3.00±0.40,均P＜0.05).转染PGC-1α+HNF4α组可显著促进PEPCK启动子活性(与单转染PGL3-hPCK-luc组比较)(分别为28.0±5.0和2.4±0.4,F=23.41,P＜0.05);在HepG2中联合转染HNF4α时,PGC-1α(G)组较PGC-1α(S)可使PEPCK启动子相对活性增高2倍(分别为83±10和41±5,F=23.41,P＜0.001);在L02细胞中联合转染HNF4α时,PGC-1α(G)组较PGC-1α(S)可使PEPCK启动子相对活性增高2.25倍(分别为28.0±5.0和12.6±1.5,F=60.75,P＜0.001).结论PGC-1α可辅助激活HNF4α对PEPCK转录的促进作用,而PGC-1α基因Gly482 较Ser482对HNF4α的蛋白辅助激活作用更强,这可能为基因多态性引起蛋白表达后不同构型影响蛋白-蛋白相互作用有关.
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PGC-1α辅助激活人PEPCK基因转录
[目的]构建人磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)基因启动子荧光素酶报告质粒PGL3-hPCK-luc,并探讨过氧化物酶体增殖物活化受体γ辅助激活因子1α(PGC-1α)在转录因子肝细胞核因子4α(HNF4α)介导下对人PEPCK基因启动子活性的影响.[方法]从人全血基因组DNA中克隆PEPCK启动子基因片段,并重组进荧光素酶报告载体PGL3-basic,将pcDNA3.1-PGC-1α、pcDNA3.0-HNF4α表达质粒与PGL3-hPCK-luc按不同组合共转染进人肝癌细胞株HepG2细胞或正常人肝细胞株LO2细胞,培养48 h后检测细胞裂解液中荧光素酶活性.[结果]通过酶切鉴定及测序证明扩增的人PEPCK启动子片段成功插入载体质粒中.转染后人PEPCK启动子基因荧光素酶活性较空白对照组增加60倍(P<0.05);共转染质粒进HepG2细胞或LO2细胞后,HNF4α均可以增强人PEPCK启动子基因荧光素酶活性,在HepG2细胞,荧光素酶活性是对照组的2.69倍(P<0.05),而在LO2细胞中,荧光素酶活性是对照组的3.64倍(P<0.05);PGC-1α可以明显增强HNF4α对人PEPCK启动子的激活作用,在HepG2细胞,荧光素酶活性是PGL3-HPCK-luc+HNF4α组的2.01倍(P<0.05),而在LO2细胞中,荧光素酶活性是PCL3-HPCK-luc+HNF4α组的2.82倍(P<0.05).而与单一转染组相比,共转染pcDNA3.1-PGC-1α与pcDNA3.0-HNF4α显著增加了PEPCK的mRNA和蛋白表达水平(P<0.05).[结论]人PEPCK启动子基因报告质粒成功构建,且转录因子HNF4α可以激活人PEPCK启动子活性,辅助激活因子PGC-1α可以进一步加强HNF4α的作用.
