IRX1抑癌基因5′侧翼区转录调控因子的筛选与鉴定

IRX1基因是本课题组新近提出的胃癌相关抑癌基因（Oncogene, 2010, 29:3908），启动子的高甲基化是导致该基因表达与活性降低的重要原因，提示转录调控在维持IRX1基因活性中起重要作用。筛选与鉴定IRX1基因上游转录因子并探讨转录因子与启动子的相互作用规律，有助于从分子水平阐明IRX1基因的表达调控模式，是解析该候选抑癌基因多种生物学功能的重要切入点。本项目拟采用酵母单杂交与生物信息学预测相结合的方法，筛选IRX1基因上游转录调控因子；以凝胶电泳迁移率分析、染色质免疫共沉淀和IRX1启动子荧光素酶报告基因活性分析，验证候选转录因子的作用；通过一系列功能分析，观察过表达或敲低候选转录因子在胃癌中的生物学效应。该项目是既往研究的延续与深入，项目的开展将有助于早日解开胃癌IRX1基因失活的关键机制，从而为探索如何修复抑癌基因活性、设计合理的基因干预治疗措施提供有价值的理论依据。

IRX1基因是本课题组在前期胃癌相关抑癌基因筛查研究中发现的新型抑癌基因（Oncogene, 2010, 29:3908），该基因启动子的高甲基化是导致基因表达与活性降低的重要原因，提示基因的转录调控在维持IRX1基因活性中起重要作用。本项目是在前期研究的基础上进一步筛选与鉴定IRX1基因上游的转录因子，并探讨转录因子与启动子的结合序列以及相互作用规律，以及上游转录因子对胃癌细胞的生物学功能影响。本项目借助了DNA结合蛋白研究中的一系列关键技术，包括生物信息学预测分析、酵母单杂交实验研究、凝胶电泳迁移率分析以及染色质免疫共沉淀等，成功筛选并鉴定到IRX1的上游转录调控因子GFI1B、MZF1和SP1，我们还鉴定出转录因子SMAD2也参与IRX1的转录调控，但它是通过间接作用方式参与IRX1基因的转录调控。通过一系列细胞生物学功能实验发现，胃癌细胞过表达GFI1B、MZF1和SP1转录因子均可显示抑制癌细胞增殖、细胞迁移与侵袭能力，且转染有上述转录因子的SGC-7901癌细胞的培养上清液具有抑制周围新生血管形成作用。上述作用与IRX1基因转染胃癌细胞后的生物学作用相仿。本研究还发现细胞因子TGF-β1参与了上述胃癌细胞生物学功能调控。该项目首次揭示出IRX1基因上游转录因子以及上述转录因子的生物学功效，并发现IRX1以及上游转录调控基因均参与TGF-β信号通路。该发现为深入解析新型抑癌基因IRX1的功能、设计合理的基因干预措施提供了重要的实验数据。