摘要:本研究克隆了小鼠MCK基因5′側(cè)翼區(qū)以及核心啟動子區(qū),并分析和研究了其調(diào)控活性。首先以小鼠尾部肌肉基因組DNA為模版克隆了小鼠MCK基因5′側(cè)翼區(qū)序列,回收純化,連接pEASY-T3 Cloning載體,測序,分析了其增強子與核心啟動子序列。然后將核心啟動子序列亞克隆到無啟動子的熒光蛋白報告載體pGL3-Venus中,轉(zhuǎn)染小鼠成肌細(xì)胞C2C12,觀察其在熒光顯微鏡下的表達情況。結(jié)果表明,小鼠MCK基因-1354 ~ +1 bp核心啟動子序列能調(diào)控Venus熒光蛋白在C2C12細(xì)胞內(nèi)表達,證實MCK啟動子核心序列具有組織特異性調(diào)控能力。
關(guān)鍵詞:小鼠;MCK基因;啟動子;序列分析
中圖分類號:Q785文獻標(biāo)識號:A文章編號:1001-4942(2013)02-0005-06
在轉(zhuǎn)基因動物研究中,外源基因都需要在某種組織中特異性表達,因此,組織特異性啟動子對于外源基因組織特異性表達具有重要作用。另外,組織特異性啟動子是研究細(xì)胞分化、基因工程以及再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的重要工具。據(jù)報道,由肌肉特異性調(diào)控元件構(gòu)成的啟動子能夠指導(dǎo)載體進行肌肉特異性表達,在非肌肉細(xì)胞中表達很低[1],這些調(diào)控元件包括肌酸激酶(Creatine Kinase, CK)調(diào)控元件[2]、骨骼肌肌動蛋白調(diào)控元件[3]、肌球蛋白重鏈調(diào)控元件[4]和其他肌肉基因的調(diào)控元件。高等脊椎動物肌酸激酶存在胞質(zhì)型和線粒體型兩大類,其中胞質(zhì)型包括肌肉型肌酸激酶(Muscle Creatine Kinase, MCK)和腦型肌酸激酶(Brain Creatine Kinase, BCK)兩種形式,而在線粒體中存在CKmt1和CKmt2兩種類型的肌酸激酶[5]。肌肉肌酸激酶基因主要存在于各種肌肉細(xì)胞中,骨骼肌和心肌中都含有肌酸激酶,尤其骨骼肌含量最為豐富,占全身總量的96%,在收縮肌肉中被轉(zhuǎn)錄激活,在成年心肌和骨骼肌中高度表達[6]。
目前,外源基因在肌肉中表達主要應(yīng)用巨細(xì)胞病毒(Cytomegaoviyns, CMV)啟動子,CMV啟動子雖然高效,但外源基因表達沒有細(xì)胞特異性[7],因此,在轉(zhuǎn)基因動物的應(yīng)用中受到極大地限制??紤]到轉(zhuǎn)基因動物后期應(yīng)用的生物安全評價,所以選取更適合自然界存在的肌肉特異性啟動子顯得極為重要。在研究相關(guān)基因在肌肉發(fā)育過程中的作用及對肌肉形成的影響,特別是在肉用方面的轉(zhuǎn)基因動物的研究與應(yīng)用中及肌肉性疾病治療性研究中,肌肉特異性啟動子的研究就成了熱點。
本研究首先克隆了小鼠MCK 5′側(cè)翼區(qū)序列,并分析了其核心啟動子/增強子區(qū),然后克隆了小鼠的MCK核心啟動子,將其連接到帶有熒光蛋白的報告載體中,轉(zhuǎn)染肌肉細(xì)胞驗證其具有轉(zhuǎn)錄活性,為進一步研究MCK啟動子在轉(zhuǎn)基因動物和再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。