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锌指蛋白496(ZNF496)是哺乳动物中最大的转录和转录调控因子家族KZNF家族成员之一。 ZNF496基因转录的cDNA全长2453 bp,ORF全长1764 bp,表达588aa的蛋白质,分别包括SCAN、KRAB、C2H2型锌指(C2H2-ZFs)三个结构域及锌指结构域前的一个C2HR模体(motif)。ZNF496启动子上的单核甘酸多态性(SNP)与乳蛋白有显著的连锁不平衡(LD),反刍动物ZNF496变体与奶牛乳成分及繁殖率的数量性状基因座(QTL)相关;ZNF496是NSD1组蛋白赖氨酸转甲基酶的转录抑制因子,而NSD1与儿童急性粒细胞白血病等疾病相关;ZNF496还充当转录激活因子,它与jumonji(JMJ)/Jarid2有相互作用,抑制JMJ的的转录抑制,而JMJ在胚胎发育上起着重要作用,Jarid2/PRC2还会增强组蛋白和DNA绑定从而促进干细胞发育。种种迹象表明,ZNF496在奶牛经济性状遗传、肿瘤调控、胚胎发育中起着一定作用。但至今为止,尚无对ZNF496的功能和机制的系统研究。本研究通过筛选与ZNF496可能存在的相互作用蛋白,并就可能的相互作用蛋白开展深入研究,从而探讨ZNF496的功能和机制,为最终揭示它的生理机制做准备。 分别以ZNF496基因四个结构域的开放阅读框为模板,PCR扩增后连接到酵母表达质粒pDBleu,获得pDBleu-ZNF496的截短体作为诱饵质粒,与人胎肝cDNA文库同时转化酵母菌株Y2HGold,在营养缺陷型培养基上进行初步筛选,挑选阳性克隆,并转化入含有诱饵质粒的Y2HGold酵母菌中进行回转验证,分离阳性克隆质粒进行测序,利用Blast程序,分析位于阅读框内的猎物蛋白的序列。在得到的10种候选相互作用蛋白中,重点选择ESRRA、OTUD4、RELA进行进一步研究。ESRRA是雌激素受体相关受体,OTUD4是去泛素化酶而RELA是NF-κB信号通路的重要因子。在HEK293T(人胚肾293T)细胞中,用免疫共沉淀的方法验证了ZNF496与这些因子的相互作用,利用ZNF496的截短体获得分别与之相互作用的区域,用双荧光素酶报告基因研究ZNF496对NF-κB转录活性的影响,用Western Blot验证了去泛素化酶OTUD4对ZNF496的调控。 此外,作为与NSD1的协同抑制因子,NSD1能够与核受体相互作用,进一步探讨了ZNF496与雌激素受体α(ERα)的相互作用,用激光共聚焦显微镜观察了ZNF496和ERα在细胞中的定位;用免疫共沉淀的方法验证了ZNF496与ERα的相互作用;通过截短体的构建,确定了两者相互作用的区域;用报告基因的方法检测了ZNF496对ERα转录活性的影响。 最后为了探讨ZNF496的生理功能,构建了ZNF496过表达的慢病毒载体,包装HEK293T细胞,收集慢病毒,感染MCF-7细胞,筛选鉴定ZNF496的过表达稳定细胞株,发现ZNF496抑制癌细胞增殖。 试验结果:1.获取了10种可能与ZNF496存在相互作用的候选蛋白,分别是人骨肉瘤增强9/内质网凝集素(OS9),人禽网状内皮增生病病毒Vrel生癌的同系物(RELA),人雌激素受体相关受体α(ESRRA),人C1q和肿瘤坏疽因子相关蛋白1(C1QTNF1),卵巢肿瘤去泛素化酶4(OTUD4),人纤维裂解蛋白1(FN1),人TGF-β激活酶1/MAP3K7结合蛋白2(TAB2),人核糖体L24结构域包含1(RSL24D1)人补充因子H(CFH),人ADAMTS样2(ADAMTSL2)。2.证实了ZNF496能够与ESRRA,OS9,C1QTNF1存在相互作用,ZNF496的C2H2-ZFs介导与ESRRA的相互作用。3.ZNF496的C2HR结构域能够与RELA相互作用。4.在TNFα,1L-β刺激下,过表达的ZNF496能够降低NF-κB的转录活性。5.ZNF496与ERα共定位于细胞核,ZNF496的C2H2-ZFs与ERα的DBD结构介导了两者的相互作用。6.过表达的ZNF496能够降低ERα的转录活性,在E2存在情况下ERα的转录活性。7.过表达ZNF496抑制了肿瘤细胞MCF-7的增殖。 结论:1.得到了10种与ZNF496可能存在相互作用的候选蛋白,并对其中的部分相互作用进行了验证。 2.ZNF496能够抑制激活的NF-κB信号通路的转录活性。 3.ZNF496蛋白水平受泛素蛋白酶体途径调节,OTUD4可能为ZNF496的去泛素化酶。 4.ZNF496与ERα存在相互作用,并能抑制ERα的转录活性。 5.ZNF496的过表达能够抑制MCF-7细胞的增殖。