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O-连接-β-N-乙酰葡糖胺(O-GlcNAc)修饰是一种普遍分布在动植物细胞核/质蛋白质丝氨酸与苏氨酸上的动态的、可逆的翻译后修饰。在生物体内,O-GlcNAc修饰只由N-乙酰葡萄糖氨基转移酶(O-GlcNAc transferase,OGT)及N-乙酰葡萄糖苷酶(O-GlcNAcase,OGA)协同催化。OGT将UDP-GlcNAc作为催化反应供体,将一个N-乙酰氨基葡糖胺残基(GlcNAc)转接到被修饰蛋白质丝氨酸或苏氨酸残基上,是生物体内唯一负责添加O-GlcNAc修饰的酶。而OGA是生物体内唯一负责去除O-GlcNAc修饰的酶。目前已经发现上千种细胞核/质蛋白质可以被O-GlcNAc修饰,该修饰对于生物体内多种生理活动具有重要的调节作用,包括信号转导,细胞分化,应激反应和转录调节等。而且多种人类疾病,如阿尔茨海默病,II型糖尿病和癌症都与O-GlcNAc修饰水平异常紧密相关。秀丽隐杆线虫(C.elegans)是一种在科学研究中普遍应用的模式生物。线虫中的O-GlcNAc修饰由哺乳动物OGT和OGA同源物OGT-1和OGA-1调控。有研究指出,线虫的OGT-1和OGA-1可以调控线虫的寿命、营养贮存、dauer形成、先天免疫应答和自噬等重要生命过程。而我们课题组先前的研究也证明OGT-1可以通过修饰转录因子SKN-1,影响线虫的寿命和氧压力抗性。由上可知,OGT-1和线虫的寿命有着密不可分的关系。那么,OGT-1的表达是否与衰老进程相关呢?为了解决这个问题,我们利用激光共聚焦扫描显微镜观察OGT-1随衰老进程的表达变化。结果发现,OGT-1在线虫肠道和咽部的表达量随着线虫的衰老进程逐渐减少。由此指出,在线虫衰老过程中,ogt-1的表达很有可能受到某些转录因子的调节。为了研究ogt-1基因表达调控的分子机制,我们首先利用MATCH软件(http://www.gene-regulation.com)对线虫ogt-1启动子上可能结合的转录因子进行了分析。结果发现GATA转录因子极有可能与ogt-1启动子结合。ELT-2是特异性地在线虫肠道细胞核表达的GATA转录因子,参与调控线虫肠道的终末分化、功能维持以及寿命进程。由此,我们针对转录因子ELT-2是否参与ogt-1的表达调控进行了研究。通过RT-qPCR和Western Blot实验分析,我们证明elt-2 RNAi使ogt-1的mRNA表达水平和蛋白质表达水平显著下调。之后,通过荧光素酶报告基因实验进一步证明ELT-2对ogt-1启动子存在明显的激活作用,而凝胶迁移实验也证实ELT-2与ogt-1启动子发生特异性结合。最后,我们证明elt-2 RNAi使线虫整体糖基化水平明显下调,并影响ogt-1对线虫寿命的调控作用。综合以上结论,我们的实验结果揭示转录因子ELT-2可以调控ogt-1基因转录并参与OGT-1对线虫寿命的调控进程。该研究结果将为研究哺乳动物细胞中OGT的基因转录调控机制及其与相关疾病的关系提供更多线索。