聚酰胺抑制基因轉(zhuǎn)錄研究進(jìn)展論文

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1、聚酰胺抑制基因轉(zhuǎn)錄研究進(jìn)展論文【摘要】聚酰胺（polyamide）是一類(lèi)人工合成的小分子，能以序列特異性與DNA小溝結(jié)合，從而干擾天然轉(zhuǎn)錄因子與特定DNA序列的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定基因表達(dá)的調(diào)控。此類(lèi)小分子發(fā)展迅速，近年來(lái)與烷化劑連接而提出了基因沉默新途徑，具有特異基因治療的潛力。本文總結(jié)了聚酰胺對(duì)特定基因轉(zhuǎn)錄抑制的研究進(jìn)展。【關(guān)鍵詞】聚酰胺啟動(dòng)子基因轉(zhuǎn)錄；轉(zhuǎn)錄因子SuppressionofGeneTranscriptionbyPolyamide——Revieideisasyntheticsmallmoleculethatrecognizespredeterminedsequenc

2、esintheminorgrooveofDNAidecansuppressgenetranscriptionbyinterferingentofnaturaltranscriptionfactorsandDNA.Thealkylatingpolyamidesrepresentanovelapproachforsequencespecificgenesilencing,ightbeappliedtogenetherapy.Theresearchonsuppressionofgenetranscriptionbypolyamideide；promoter；genetranscri

3、ption;transcriptionfactor真核生物基因表達(dá)最重要的環(huán)節(jié)是轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控，人工合成的能夠與DNA序列識(shí)別和結(jié)合的小分子成為化學(xué)、分子生物學(xué)及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)之一。繼DNA、RNA反義技術(shù)和RNA干擾（RNAi）技術(shù)之后，能夠識(shí)別DNA序列的聚酰胺（polyamide）分子的研究十分引人注目［1］。聚酰胺是人工合成的小分子.freelPyPyDp分子(Im=N甲基咪唑；Py=N甲基吡咯；Dp=N,N二甲基丙胺)，合成的兩個(gè)聚酰胺分子平面相對(duì)，與DNA小溝呈反向平行狀態(tài)，每個(gè)聚酰胺分子上的酰胺鍵分別與相鄰的DNA堿基形成氫鍵，結(jié)合在DNA的DR1）編

4、碼的糖蛋白參與腫瘤細(xì)胞對(duì)多種化療藥物產(chǎn)生耐藥的機(jī)制。MDR1基因啟動(dòng)子中也含有ICB，核因子Y結(jié)合到ICB并不影響糖蛋白的基礎(chǔ)表達(dá)水平，但是可以上調(diào)化療藥物誘導(dǎo)的MDR1基因的轉(zhuǎn)錄。所有的ICBs都是相同的，但是其側(cè)翼卻有區(qū)別。如果設(shè)計(jì)合適的聚酰胺分子，干擾核因子Y與啟動(dòng)子ICB的結(jié)合，將有可能成為抗腫瘤藥物和基因調(diào)節(jié)藥物的一種新方法。拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱa啟動(dòng)子ICB2和ICB3的3’側(cè)翼是相似的(5′ATTGGTT3′)，Henry等［13］合成了針對(duì)5′TTGGT3′的聚酰胺JH37，凝膠遷移率和DNaseI足跡試驗(yàn)表明，JH37優(yōu)先與ICB2和ICB3結(jié)合，并且JH

5、37具有較好的細(xì)胞攝取率。MDR1啟動(dòng)子ICB及其側(cè)翼序列：5′ATTGGCT3′（下劃線處為ICB），Buchmueller等［14］設(shè)計(jì)了聚酰胺分子ZT65B，靶序列為5′(A/T)GGC(A/T)3′，該序列也在拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱa啟動(dòng)子ICB1和ICB5的3′側(cè)翼出現(xiàn)，分別是ATTGGCT和ATTGGCA（下劃線處為ZT65B靶序列）。ZT65B能夠以較高親和力與MDR1啟動(dòng)子ICB結(jié)合，還能與拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱa啟動(dòng)子ICB1和ICB5結(jié)合，但是不能與ICB2、ICB3或ICB4結(jié)合。ZT65B和JH37可以作為構(gòu)建新型聚酰胺分子的原型，特異性結(jié)合具有ICB的基因，影

6、響一種或幾種蛋白的表達(dá)。體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)無(wú)細(xì)胞條件下的DNA模型實(shí)驗(yàn)表明，聚酰胺能夠抑制特定基因的轉(zhuǎn)錄，繼之人們又開(kāi)始了對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)體系的觀察。HIV1增強(qiáng)子/啟動(dòng)子中有多種轉(zhuǎn)錄因子(TBP、ETS1和LEF1等)的識(shí)別序列，Dickinson等［15］合成了分別與HIV1基因TATA盒、LEF1元件和ETS1元件側(cè)翼序列匹配和錯(cuò)配的聚酰胺，結(jié)果發(fā)現(xiàn)匹配的聚酰胺能夠抑制轉(zhuǎn)錄因子與靶序列結(jié)合，進(jìn)而抑制RNA聚合酶Ⅱ的轉(zhuǎn)錄，而錯(cuò)配的聚酰胺沒(méi)有上述效應(yīng)；聯(lián)合應(yīng)用多個(gè)匹配的聚酰胺可以阻斷病毒的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制。某種聚酰胺能夠進(jìn)入人類(lèi)T細(xì)胞白血病病毒1（HTLV1）感染的T細(xì)胞，

7、與細(xì)胞核內(nèi)HTLV1啟動(dòng)子中富含GC的序列（CRE元件）結(jié)合，抑制病毒蛋白TAX與CRE元件合，從而抑制HTLV1基因轉(zhuǎn)錄，減少病毒顆粒的產(chǎn)生［16］。這些結(jié)果提示了一種新的抗病毒方法。Lai等［17］合成了與轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子beta1（TGFβ1）啟動(dòng)子FSE2元件（fatspecificelement2)側(cè)翼堿基序列（-545bp至-539bp）匹配及錯(cuò)配的聚酰胺，凝膠遷移率試驗(yàn)證明匹配的聚酰胺能夠與DNA相應(yīng)序列結(jié)合，錯(cuò)配的聚酰胺不能與該序列結(jié)合。將匹配的聚酰胺加入人平滑肌細(xì)胞培