Изучение тканеспецифической экспрессии сплайс-вариантов МРНК и IL-4 и IL-6 у мыши и человека

• Автор: Яценко, Ольга Петровна
• Шифр специальности: 14.03.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 101 с. : 13 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1Л. АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ СПЛАЙСИНГ - УНИВЕРСАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ РАЗНООБРАЗИЯ МАТРИЧНЫХ РЖ
1.1.1. Альтернативный сплайсинг - ключевое посттранскрипционное событие. Определение. Классификация

1.1.2. Распространение альтернативного сплайсинга

1.1.3. Значение альтернативного сплайсинга

1.2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИНТЕРЛЕЙКИНА-4 (1Ь-4) И РОЛЬ АЛЬТЕРНАТИВНОГО СПЛАЙСИНГА В ЭКСПРЕССИИ ЕГО ГЕНА

1.2.1. Интерлейкин-4. Роль в регуляции иммунных реакций

1.2.2. Характеристика белка 1Ь-4 и его гена

1.2.3. Роль АС в экспрессии гена 1Ь-
1.2.4. Клиническое значение экспрессии изоформ 1Ь-
1.2.5. Рецептор 1Ь-
1.2.6. ГЬ-4 у других видов
1.3. ХАРАКТЕРИСТИКА ИНТЕРЛЕЙКИНА-6 (1Ь-6) И РОЛЬ АЛЬТЕРНАТИВНОГО СПЛАЙСИНГА В ЭКСПРЕССИИ ЕГО ГЕНА
1.3.1. Роль Щ-6 в РЕГУЛЯЦИИ ИММУННЫХ РЕАКЦИЙ
1.3.2. Характеристика белка 1Ь-
1.3.3. Ген 1Ь-6 и регуляция экспрессии
1.3.4. Рецептор 1Ь-6 (4,-611)
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Альтернативный сплайсинг гена 1Ь-4 у мышей
3.2. Альтернативный сплайсинг гена 1Ь-6 у мышей
3.3. Альтернативный сплайсинг гена 1Ь-4 у человека
3.4. Альтернативный сплайсинг гена 1Ь-6 у человека
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АС - альтернативный сплайсинг
БА - бронхиальная астма
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота
ЕРО - эритропоэтин
КМ - костный мозг
КонА - конканавалин А
МНК - мононуклеарные клетки
мРНК - матричная рибонуклеиновая кислота
ОТ - обратная транскрипция
п.о. - пары оснований
ПК - периферическая кровь
ПЦР - полимеразная цепная реакция
ЕБТ -экспрессирующиеся последовательности
ШИ - интерферон
1§ - иммуноглобулин
1Б - интерлейкин
ЬРБ - липополисахарид
т1Ь - интерлейкин мыши
гЫБ - рекомбинантный интерлейкин человека
Т'Ь - Т-хелперы
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования.
Общее количество генов, обнаруженное в геноме человека, в процессе выполнения проектов по секвенированию всего генома по разным подсчётам не превышает 30-40 тысяч, в то же время база экспрессирующихся последовательностей человека на порядок больше. Причины этого многообразия кроются в посттранскрипционных событиях. Одним из наиболее значимых посттранскрипционных событий является альтернативный сплайсинг. Альтернативный сплайсинг пре-мРНК, благодаря комбинированию порядка и количества экзонов, наряду с альтернативным полиаденилированием позволяют продуцировать ’ различные зрелые транскрипты от одного единственного гена без изменения его геномной организации. Белки, образующиеся вследствие трансляции альтернативно сплайсированных мРБ1К, могут выполнять как сходные, так и различные функции. Сплайсинг транскриптов некоторых генов может происходить по-разному в зависимости от типа ткани, стадии развития организма, пола [147]. Опубликовано много работ подтверждающих, что альтернативный сплайсинг представляет собой явление характерное именно для транскриптов генов цитокинов. Так, было продемонстрировано, что альтернативный сплайсинг вовлечен в процессинг пре-мРНК генов 1Б-1Р, 1Ь-1а, ЕЬ-Ша, 1Б-2, 1Б-4, 1Ь-6, 1Е-7, 1Ь-15, М-СББ, в-СБЕ, ТОБ-а, с-кй, Б1Б, БСБ, БаэЬ, онкостатина М, 1Б-211, 1Е-411, 1Ь-5К 1Е-6Я 1Ь-9К. вМ-СББ эритропоэтина, некоторых хемокинов (УСАМ) и т.д., приводя к образованию тканеспецифических изоформ различной локализации (мембрансвязанных, секреторных, внутриклеточных) и функции [143].
В этом отношении представляют интерес два иммунорегуляторных медиатора 1Б-4 и 1Ь-6. Эти медиаторы имеют важное значение для регуляции многих клеточных процессов, в том числе гемопоэза и иммунопоэза на рйзных этапах онтогенетического развития [24, 95, 12, 27, 28, 102], и для этих медиаторов показано, что их экспрессия происходит с участием

7/8 (старт-позиция в интроне 7). Дополнительный экзон 8 содержит последовательность 195 п.о., из которых первые 9 п.о. кодируют три дополнительных аминокислоты: Asn, Ile и Cys. Следом за ними образуется стоп-кодон, запрещающий трансляцию экзонов 9-12, кодирующих трансмембранный и внутриклеточный домены. Таким образом, у этой растворимой формы трансмембранный и внутриклеточный домены отсутствуют [65].
У мыши образование растворимых форм IL-4Ra осуществляется так же двумя различными путями: альтернативным сплайсингом мРНК и ограниченным протеолизом (shedding) [14]. На сегодня описана геномная структура только меньшей из растворимых форм у мыши, muIL-4Ra [130], образующейся по механизму альтернативного сплайсинга. Как и у человека, данная мРНК содержит 114 п.о. из дополнительного экзона 8. Но, в отличие от человека, данная последовательность кодирует 6 аминокислот, добавляемых в цитоплазматический домен [54] до образования стоп-кодона [130]. Продукция растворимого рецептора протеолитическим путём у мыши регулируется, по-видимому, не на уровне мРНК, и может быть стимулирована, например через TCR [14]. В работе Kruse S., 1
экспрессия shuIL-4Ra/splice мРНК была показана в клетках крови 10 здоровых доноров, и предположено, что данный транскрипт экспрессируется в МНК относительно стабильно, независимо от стимуляции, как и у мыши [65]. Рекомбинантный растворимый рецептор человека, rhuIL-4Ra в активированных Т-клетках может повышать или ингибировать проведение сигнала IL-4 в зависимости от дозы [58], что согласуется с данными, полученными в экспериментах на мышиных клетках [106].
Таким образом, реализация IL-4 достаточно чётко регулируется механизмом альтернативного сплайсинга и на уровне рецептора.
1.2.6. IL-4 у других видов