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早期胚胎是细胞生长、发育、分化最旺盛时期,大多数基因都处于活化状态,是发现和分离有重要功能新基因的极好材料。尽管小鼠等模式动物,对于我们认识哺乳类动物早期胚胎发育提供了许多重要信息,但它与人类存在着必然的差异。为此,我们根据实际情况和条件选择人早期胚胎为材料,进行人早期胚胎中表达的新基因的分离和功能研究。 在构建早期人胚胎cDNA文库的基础上,应用杂交筛选和表达标签(EST)分析技术从3-5周龄人胚胎cDNA文库中得到一个克隆子L30,应用5’RACE技术,克隆了其全长cDNA。经过对全长cDNA序列的测定及其结构特征的分析,证实L30为一个新的锌指蛋白基因,国际命名委员会命名其为ZNF268。为了研究ZNF268的生物学功能,我们分别在mRNA和蛋白质水平研究了ZNF268在不同器官和组织中的表达图谱,为进一步深入研究奠定基础。 以32P标记的ZNF268cDNA特异片段(3’UTR)作为探针,通过Northern杂交技术,检测了ZNF268在42种正常人成体器官和组织以及8种晚期胎儿器官中的表达。结果显示,除阳性对照外,检测的所有样品中均无明显的杂交信号。同时,从早期人胚胎(3-5周龄及3月龄)提取总RNA与ZNF268探针进行杂交,均得到了3.8kb的杂交条带。Northern结果表明ZNF268mRNA仅特异性表达于早期人胚,而在成人组织中不表达。 为了进一步在翻译水平研究ZNF268蛋白的表达,我们构建了ZNF268重组原核表达载体,纯化在大肠杆菌中表达的产物,制备了特异的zNF268抗体paZNF268ab。以paZNF268ab抗体为依托,用Western印迹法检测出在4月龄人胚胎肝脏组织中,有分子量为108KDa的ZNF268蛋白的特异表达信号。进一步利用免疫组织化学方法检测ZNF268蛋白在5周至7月龄人胚肝中的表达。结果显示ZNF268蛋白在不同发育时期的人胎肝中表现出不同的表达水平,其表达量随着胚龄增加、即胚肝分化发育成熟而下降。由此可见ZNF268可能参与调控早期人胚肝的分化和发育。免疫组织化学的结果还显示,ZNF268在早期的造血干、祖细胞中表达。因此ZNF268也可能参与早期造血细胞的分化发育,从而与早期人胚造血相关。 大多数锌指蛋白做为转录调控因子,在细胞中的表达集中于细胞核中。而用免疫组织化学方法检测ZNF268蛋白表达产物的定位时,发现ZNF268蛋白集中于细胞质中。为了进一步确认ZNF268蛋白在细胞中的表达定位,构建了与绿色荧光蛋白融合的部分及全长ZNF268表达载体,对在COS7细胞中表达的不同ZNF268片段融合EGFP的蛋白质进行细胞内定位。结果证实ZNF268蛋白的表达主要定位于细胞质中。这一结果表明ZNF268不同与大多数的锌指蛋白,其发挥功能可能是通过胞质内的调控途径。同时这一结果为确定ZNF268的靶向物及研究ZNF268的功能奠定了基础。 在研究ZNF268表达产物的细胞内定位时,我们还观察到ZNF268KRAB盒的表达产物定位于细胞核中。CZHZ型锌指蛋白的KRAB盒具有和其它因子相互作用而介导转录抑制的功能。ZNF268的KRAB盒保守性很高,可能同样是一个转录抑制因子。细胞内定位的结果显示ZNF268的KRAB盒主要集中于细胞核中,这与其它转录抑制因子定位于细胞核中是一致的。为了研究ZNF268KRAB盒的功能,构建了一系列含有ZNF268KRAB盒不同片段的真核表达载体;与含有CAT基因的报告载体共转染细胞,分析ZNF268KRAB盒的转录抑制活性。结果证实ZNF268的KRAB盒确实具有转录抑制作用;并且KRAB一A是一个强抑制子,KRAB一B对KRAB一A有协同作用。 在确证了ZNF268有转录抑制功能的基础上,我们希望寻找ZNF268功能作用的靶向物。采用酵母双杂交技术,用ZNF268蛋白作为“诱饵”,筛选1824周龄(约4一6月龄)的人胚肝文库。经过营养缺陷型筛选、X一a一gal和X一p一gal筛选、及体外免疫共沉淀验证,得到一个与ZNF268蛋白相互作用的蛋白质AHSG。研究表明,AHSG参与人胚肝的发育。ZNF268蛋白与AHSG蛋白的互作说明,ZNF268可能通过与AHSG协同作用而参与调控人胚肝的发育。同时,AHSG不仅仅表达于肝脏,在骨髓生血基质中也有表达,并与多种血液疾病相关,提示ZNF268潜在的与早期人胚造血的关系,以及在某些特定情况下可能与某种疾病相关。 总之,本研究从转录和翻译水平分析了ZNF268在人早期胚胎中的表达特征;研究了ZNF268的细胞内定位并分析了其作用的靶向物。研究结果初步阐明了这一新的锌指蛋白基因在人早期胚胎中的功能。