雌激素通过雌激素受体复合体作用,负责生殖组织和非生殖组织中许多靶基因的转录调控。事实上,雌激素与越来越多的人类疾病有关,包括生殖癌(17),心脏病(2)、骨质疏松症(20)和阿尔茨海默病(三). 近年来,这些生理表现背后的机制一直是大量研究的焦点。最近的研究发现了与其他信号通路的串扰以及雌激素受体复合物与激活和抑制转录复合物的相互作用等机制。然而,仍存在大量已知受雌激素间接调控的基因,但其调控机制尚不完全清楚(6). 雌激素和其他类固醇激素作用机制的一个长期假设是存在调节转录层次(1). 证明这种等级存在的最好证据是对蜕皮的控制黑腹果蝇(33). 这一过程受类固醇激素蜕皮激素的控制,并通过转录级联进行。虽然这个假设已经存在多年,并且已经证明存在于果蝇系统,在脊椎动物系统中解释这类机制方面几乎没有进展。
1992年Liang等人对差异显示的描述极大地帮助了识别在不同条件下受到差异调节的基因的能力(13). 这项技术非常适合激素调节的研究,因为它可以比较给定组织中的基因表达加上和减去激素。采用差异显示技术鉴定17-β-雌二醇处理后鸡输卵管中诱导的基因。这一系列研究证实,先前克隆的鸡转录因子δEF1(δ-晶体蛋白/E2-box因子)在鸡输卵管中受雌激素调节。这是雌激素调节δEF1的首次报道。
δEF1最初是在西南部的一个筛选中克隆的,该筛选旨在识别与晶状体特异性δ-结晶蛋白基因的内含子增强子区结合的蛋白质(8). 自1993年克隆以来,在小鼠中也发现了同源物(9),仓鼠(7),只大鼠(9)、和人类(34). 氨基酸序列分析揭示了这种蛋白质有趣的结构特征。δEF1包含多个DNA结合基序,带有两簇锌指,一个位于N末端,另一个位于C末端,以及蛋白质中间的同源结构域(8). 虽然已经测定了锌指簇的DNA结合活性,但同源结构域没有显示出与DNA的相互作用(12). 事实上,δEF1同源结构域与POU同源结构域具有惊人的氨基酸序列相似性,这些同源结构域被认为在蛋白质相互作用中发挥作用,而不是在DNA结合中发挥作用(8). 虽然δEF1最初是在鸡晶状体中发现的,但其表达并不局限于晶状体。δEF1基因已在中胚层组织和中枢神经系统中检测到表达(8),并且已经确定了许多靶基因(7,10,22–34). 通过对δEF1调控的基因的研究以及转基因动物的创建,已经确定了该基因的一些功能。敲除小鼠证明δEF1是一个必需基因。完全缺乏δEF1的小鼠在子宫内死亡(11). 去除N末端锌指簇的突变导致小鼠出现胸腺异常,包括正常T细胞缺乏(11). 缺乏C末端锌指簇的δEF1突变导致骨骼异常(32). 本文提供的数据增加了δEF1在鸡输卵管和其他组织中雌激素触发的通路调节中的作用。雌激素负责鸡输卵管中管状腺细胞的增殖和分化。在卵子发育过程中,管状腺细胞负责卵白蛋白的产生(26). 卵清蛋白是鸡蛋中的主要蛋白。卵清蛋白基因的诱导需要使用雌激素,而最大诱导需要雌激素和第二种类固醇激素,这很可能是体内的糖皮质激素(24). 卵清蛋白5′-侧翼区近端900 bp对雌激素的诱导至关重要(27),但该区域不包含典型的雌激素反应元件(ERE)。此外,卵清蛋白基因的诱导对蛋白质合成抑制剂环己酰亚胺敏感(18). ERE的缺乏和雌激素诱导的环己酰亚胺敏感性使卵清蛋白基因属于次级反应基因(6). 因此,卵清蛋白基因提供了一个很好的模型系统,用于研究雌激素触发的调节层次。为此,对δEF1在雌激素信号层次中的作用进行了测试。事实上,存在由雌激素触发的转录级联反应,最终导致卵清蛋白基因的诱导。δEF1在雌激素治疗后对其他基因的诱导或抑制中的作用有待研究。因此,通过识别雌激素对转录因子δEF1的调节,可以极大地帮助理解许多其他次级反应基因的调节机制。
材料和方法
差异显示。
将两周龄性未成熟幼雏皮下植入两粒含有合成雌激素二乙基己烯雌酚(DES;荷尔蒙颗粒压榨机,堪萨斯州Leawood)的颗粒,持续2周。这可以促进雌激素反应性管状腺细胞的增殖和分化。然后取出这些小丸5天,使雌激素恢复到基础水平。将17-β-雌二醇(25 mg/kg体重)注入鸡的翅膀静脉,并在0.5、1、2或4 h处死。使用RNazol(TelTest,Friendswood,Tex.)从输卵管的大部提取总RNA,并将其与一个碱基锚定寡核苷酸(dT)引物(T)混合用于反转录反应中11C)(16). 用寡核苷酸(dT)锚定引物和非特异性引物(5′-TGACGTACC-3′)对逆转录反应产物进行PCR。在6%尿素凝胶上对产物进行电泳,并分析cDNA在所有时间点的丰度。将鉴定的cDNA从凝胶中切割、洗脱并亚克隆。
鸡输卵管RNA的Northern印迹。
将含有DES的颗粒植入性未成熟小鸡体内2周。然后,在翼静脉注射17-β-雌二醇之前,按指定时间取出小球5天。采集输卵管,用RNazol(TelTest)提取总RNA。聚乙烯(A)+通过使用Poly-ATRACT试剂盒(威斯康星州麦迪逊市普罗米加)从总RNA样品中获得RNA。Northern blot分析使用随机引物RmT试剂盒(加利福尼亚州拉霍亚市斯特拉赫纳)随机引物标记的所示cDNA探针进行。除非另有说明,否则将Northern印迹暴露于Hyperfilm(伊利诺伊州阿灵顿高地阿默沙姆)中9天。
核runon转录分析。
将性未成熟雏鸡皮下植入两个DES颗粒2周,然后分为三组。(i) 在分离输卵管细胞核前5天取出颗粒,(ii)它们在原处再放置5天,或(iii)取出颗粒,5天后,在翼静脉注射17-β-雌二醇(25 mg/kg体重)前0.5小时,将放线菌酮腹腔注射小鸡2小时。细胞核通过Dounce匀浆后超速离心获得。然后,如前所述,将细胞核用于核runon转录反应(19). 从细胞核中提取放射性标记的RNA,并将其杂交到含有全长δEF1 cDNA(由H.Kondoh提供)或成骨细胞特异性因子2(OSF2)基因1.4-kb片段的过滤器中,该基因不受雌激素调节,在65°C下保持36 H。如图所示,清洗过滤器并将其暴露于Hyperfilm(Amersham)中1或4天。这已经做了两次;所示的印迹对这两个实验都具有代表性。
产生δEF1特异性抗体。
明尼苏达大学的微量化学设施合成了一种对应于鸡δEF1基因氨基酸8至21的肽(KRRKQANPRRNNVTC)。使用Imject活化免疫试剂盒(Pierce,Rockford,Ill.)将该肽与马来酰亚胺激活的锁孔帽贝血蓝蛋白偶联。将结合肽送往Bethyl Laboratories(德克萨斯州蒙哥马利),在兔子体内生成抗体。通过免疫印迹法检测抗血清中的维生素转录翻译的δEF1蛋白(TN个T小麦胚芽试剂盒,Promega)。一旦滴度很高,抗血清就是Bethyl实验室分离的免疫球蛋白G(IgG)。
蛋白质印迹。
从植入DES颗粒19天的鸡的输卵管中提取核蛋白,或从植入DES-颗粒14天然后取出5天的鸡输卵管提取核蛋白。使用Microcon-50旋转柱(Amicon,Beverly,MA)浓缩每种100微克的蛋白质提取物。对于这两种提取物,将得到的蛋白质分成两半,并加载到4~20%梯度十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳凝胶上(Bio-Rad,Hercules,Calif.)。一半的凝胶用考马斯染色,以验证负载是否相等。凝胶的另一半被电转移到硝酸纤维素上,用于蛋白质印迹。将斑点在10%脱脂奶粉中封闭30分钟。将δEF1抗体稀释为1:10000,将斑点培养1小时。将次级抗体山羊抗兔IgG与碱性磷酸酶(密苏里州圣路易斯市西格玛)稀释为1:2000,将斑点培育1小时。用硝基蓝四氮唑-5-溴-4-氯-3-吲哚磷酸溶液(Pierce)显影抗体。
凝胶迁移率变化分析。
合成寡核苷酸是由明尼苏达大学的微化学设施产生的。野生型卵清蛋白序列(−159至−141)如下,对δEF1结合至关重要的核苷酸下划线Hin公司dIII限制站点(小写):agcttTTGCTC协议TCCAT公司TCAATCCa和AAACGAGAGGTA公司AGTTAGGttcga公司
寡核苷酸由Klenow fill-in标记[32P] dATP,然后通过将反应置于G-50自旋柱上去除游离核苷酸(新泽西州莱克伍德市沃辛顿)。如前所述分离核蛋白提取物(19). 结合分析基本上如前所述进行(29)使用8μg蛋鸡核蛋白提取物或2μl 50μl的转化蛋白与Promega T的反应混合物N个T小麦胚芽试剂盒。当包含δEF1抗体时,在将蛋白质和抗体添加到结合反应混合物之前,将其一起在冰上孵育15分钟。
CAT报告基因和δEF1表达载体的构建。
6 bp突变载体pOvCAT-LS-δEF1是使用与卵清蛋白启动子序列的核苷酸−177至−152同源的引物通过PCR产生的,该启动子序列在δEF1结合位点(−153至−148)和载体中的通用引物上携带突变。第二次PCR使用与卵清蛋白启动子序列−147至−126同源的引物,该引物在δEF1结合位点(−148到−153)上具有突变碱基,第二次引物与氯霉素乙酰转移酶(CAT)序列同源。将得到的两个PCR产物退火,然后进行第一轮延伸,然后进行PCR。结果产品被子克隆到Bgl公司二/Xho公司pOvCAT-.900的I位点,通过内源性限制位点携带野生型卵清蛋白序列从−900到+9的载体。以类似方式构建LS-Z突变载体。通过将δEF1 cDNA插入不是Stratagene Lac-switch系统(Stratagene)pOPRSVI/MCS载体的I位点。
初级管状腺细胞的瞬时转染。
从性未成熟的雏鸡身上分离出管状腺细胞,这些雏鸡的雌激素已被撤回,并被CaPO转染4如前所述的降水(25). 沉淀后,将细胞置于含有胰岛素(50 ng/ml)或胰岛素加雌激素(10−7M) 和皮质酮(10−6M) 并培养24小时。收集细胞并在Promega Reporter裂解缓冲液中进行裂解。CAT测定通过标准方法进行,并通过Bradford测定对蛋白质浓度进行标准化,如前所述(28). 过表达实验是通过pOvCAT-.900与恒定量(每个样本68 pmol)的空表达载体加上δEF1表达载体共同转染进行的。
结果
差异显示分析确定δEF1基因是一个受雌激素调节的基因。
为了确定鸡输卵管中受雌激素调节的基因,我们对用17-β-雌二醇处理不同时间的鸡样本进行了差异显示分析(15). 选择鸡输卵管作为模型系统,因为用17-β-雌二醇处理会导致该组织的增殖和分化,使其成为雌激素反应基因的丰富来源。为了使系统偏向于识别转录因子,只考虑了由雌激素快速诱导的基因。为了限制假阳性的数量,进行了多点时间进程分析。在0.5小时后的所有时间点,258-bp的cDNA都在增加(图。). BLAST搜索显示,该cDNA在核苷酸水平上与先前克隆的cDNA完全相同,在氨基酸水平上与之前克隆的cNA完全相同Gallus胆囊转录因子δEF1。虽然该转录因子之前已经被克隆,但对其受雌激素调节的观察是新颖的。
差异显示凝胶显示雌激素诱导输卵管cDNA的时间过程。箭头指向δEF1 cDNA,它符合0.5小时后整个时间点内丰度增加的标准。每条通道代表一只小鸡的样本。顶部的数值是静脉注射17-β-雌二醇的暴露时间。
雌性激素在鸡输卵管中快速诱导δEF1。
差异显示分析常常会产生假阳性,部分原因是反转录反应和PCR中样本之间的启动不均衡(14). 为了验证δEF1是由雌激素诱导的,并确定诱导的动力学,使用从鸡翅膀静脉注射17-β-雌二醇不同时间的RNA进行Northern blot分析。δEF1 mRNA在雌激素治疗后1小时内被诱导(图。). 根据密度测定法,在6小时的时间点,mRNA被诱导大约七倍。从蛋鸡中分离出的RNA也有类似的诱导水平,其中含有生理水平的雌激素(数据未显示)。与之前公布的结果一致,观察到两种mRNA;检出的主要物种为5.5kb,检出的次要物种为4.0kb(8). 这两个转录物来自不同的多聚腺苷化位点的使用(8).
17-β-雌二醇处理后迅速诱导δEF1 mRNA表达。聚乙烯(A)+在注射17-β-雌二醇后的指定时间从鸡输卵管中提取RNA(2μg),并使用与δEF1基因的核苷酸2199至2449相对应的0.25kb cDNA片段进行Northern blot分析。这个时间过程与图中的归纳法非常吻合。下面的面板是相同的Northern blot,它用一个1.4kb的OSF2 cDNA片段进行了探测,该基因不受雌激素的调节,以显示车道之间的负荷相等。
雌激素对δEF1的调节发生在转录水平,不需要伴随蛋白合成。
基因mRNA水平的变化可能是该基因转录速率的变化、该信息稳定性的变化或两者结合的结果。为了确定雌激素是否导致δEF1基因转录速率的增加,进行了一项核runon实验。核runon实验表明,从DES刺激的鸡输卵管中分离的细胞核中δEF1 mRNA的数量比从停用DES的鸡输精管中分离出来的细胞核增加了八倍(图。). 在核runon分析中观察到的诱导水平与在Northern印迹中观察到的诱导水平严格一致,这表明雌激素对δEF1的大部分(如果不是全部的话)调节发生在转录水平。为了确定这是否可能是由于雌激素受体复合物的直接作用,对从用17-β-雌二醇和环己酰亚胺(蛋白质合成抑制剂)处理过的鸡分离的细胞核进行了核runon分析。环己酰亚胺的包含并不能阻止δEF1的诱导,事实上,它导致了该基因的过度诱导。在环己酰亚胺存在下,其他转录因子也发生了超诱导,很可能是由于该基因失去了一个不稳定的阻遏物(4,21). δEF1的诱导不依赖于伴随的蛋白质合成,这表明该基因的诱导很可能是雌激素受体复合体的直接作用。
雌激素对δEF1基因表达的调节处于转录水平,不需要伴随蛋白合成。从雏鸡输卵管中分离出的细胞核,从DES中提取5天(W/D)、DES刺激(STIM)或从DES提取5天,然后注射环己酰亚胺2.5小时和雌激素2小时(CHX),用于核转录分析。印迹显示δEF1在转录水平上受到调节,不需要伴随蛋白合成来表达。由六块面板组成的主要组显示了暴露于Hyperfilm(Amersham)4天后(EXP)的核辐射。右侧的盒装面板显示了放线菌酮和雌激素在暴露1天后的效果,以便于澄清。OSF2 cDNA作为对照。
雌激素治疗后δEF1蛋白水平相应增加。
为了确定雌激素治疗后蛋白质水平是否显示δEF1 mRNA相应增加,产生了δEF1特异性抗体。该抗体针对对应于小鸡δEF1蛋白的氨基酸8-21的肽。从用DES刺激或退出DES治疗5天的雏鸡中制备输卵管核蛋白提取物。凝胶考马斯染色显示,车道之间的荷载相等(图。,右侧面板)。这些核提取物的免疫印迹显示,雌激素治疗也能诱导δEF1蛋白水平(图。,左侧面板,一个箭头标记全长δEF1)。约60kDa的较小条带很可能代表提取物制备过程中产生的δEF1蛋白水解片段,因为在提取介质中加入蛋白酶混合物大大降低了该条带的强度(数据未显示)。受刺激鸡核蛋白提取物和蛋鸡核蛋白提取液中δEF1蛋白的水平相似(数据未显示)。
δEF1蛋白水平也由雌激素诱导。从DES刺激的小鸡(Stim)或停用DES 5天(W/D)的小鸡中提取鸡核蛋白。用δEF1特异性抗体印迹50微克核蛋白。箭头表示全长δEF1蛋白。较小的条带可能代表蛋白水解片段,因为蛋白酶抑制剂混合物的加入大大降低了该条带的强度(数据未显示)。右边的面板显示了考马斯染色,以证明样品的装载量大致相等。左边的数值是以千道尔顿为单位的分子大小。
δEF1与卵清蛋白启动子中的一个位点结合。
通过比较δEF1调控基因的启动子中发现的位点以及PCR-辅助CAST技术,建立了δEF1及其同源物的一致结合位点(12). 确定的结合位点都有一个共同的C/TACCT核,在任一方向(12,29). 卵清蛋白5′-侧翼区域的检查确定了δEF1的一致结合位点。卵清蛋白基因是一种蛋清基因,由鸡输卵管中的雌激素诱导(24). 众所周知,雌激素对卵清蛋白的调节是雌激素受体复合体的次级反应(5). 为了确定δEF1是否能够与卵清蛋白启动子中的假定位点结合,进行了凝胶迁移率转移测定。与卵清蛋白5′-侧翼区域中假定的δEF1位点相对应的寡核苷酸能够移动复合物(图。,通道2)从刺激的小鸡核提取物中提取。通过添加δEF1抗体,这种复合物被完全消除(图。,车道4),但不添加免疫前血清(图。,车道3)。虽然δEF1带被抗体的加入所消除,但观察到了几个较小的复合物。这可能是由于其他蛋白质与δEF1结合活性去除后留下的位点结合亲和力较弱。有几种蛋白质可以与该位点结合,因为它是许多碱性螺旋-环-螺旋蛋白识别的E-box结合位点(23,30). 此外,鸡输卵管核提取物中的移位复合物的大小与通过添加体内转录翻译的δEF1蛋白而形成的复合物相同(图。,车道6)。当体外转录翻译蛋白中的δEF1移位时,出现的低带是由于小麦胚芽提取物中的结合活性,因为模拟转录翻译反应导致了相同复合物的形成(图。,车道5)。在体外转录翻译蛋白中添加δEF1所形成的复合物也被添加δEF 1抗体所消除(图。,通道8),而添加免疫前血清不会影响结合(图。,车道7)。这些结果表明,δEF1能够与卵清蛋白基因结合,并且它是存在于输卵管核蛋白提取物中与该元素结合的主要成分。
δEF1是与卵清蛋白基因结合的输卵管核提取物的成分。以卵清蛋白基因δEF1结合位点为探针,进行凝胶迁移率变化分析。通道1仅显示探针(−159至−141)。卵清蛋白探针与8μg输卵管核蛋白提取物(通道2-4)或与体外转录翻译δEF1蛋白(通道6-8)或模拟体外转录翻译反应混合物(通道5)孵育。添加免疫前血清(第3道)不会影响与卵清蛋白探针的结合。添加1μlδEF1抗体(第4道)可消除探针和输卵管核蛋白(第2道)的复合物。当δEF1抗体包含在结合反应混合物中时,可以看到几个较小的复合物,这可能是由于其他蛋白质在没有δEF1结合的情况下与探针结合所致。将探针与2μl的50μlδEF1体外转录-翻译反应混合物孵育,形成与核蛋白提取物形成的复合物大小相同的复合物(通道6)(比较通道2和通道6)。将δEF1抗体添加到体外转录翻译的δEF1中可消除所有结合(第8道),而免疫前血清不影响结合(第7道)。通道5显示添加了2μl模拟体外转录-翻译反应混合物的卵清蛋白探针。
卵清蛋白启动子中假定的δEF1位点突变会大大减弱转录活性。
为了确定δEF1与卵清蛋白基因结合是否有功能性后果,进行了瞬时转染。一种包含卵清蛋白5′-侧翼序列的结构,从−900到+9(pOvCAT-.900),位于猫被用作阳性对照,因为这是对雌激素产生完全反应的最小启动子(24). 推测的δEF1位点位于卵清蛋白基因的−152至−148。在卵清蛋白基因的这一区域进行的初步实验是通过使用10bp连接子扫描突变体构建体进行的。覆盖假定δEF1位点(称为LS-Z)的连接子扫描突变体结构,突变碱基−161至−147,导致启动子活性降低六倍(图。). 这种突变只突变了构成δEF1位点的一半核苷酸,并突变了其他已被证明对δEF1结合和活性不必要的核苷酸(8). 为了确定δEF1位点是否对该区域的卵清蛋白活性有贡献,进行了一个新的突变,该突变在δEF1结合位点上突变了6 bp(图。A、 6个基点)。δEF1结合位点的6 bp突变导致与LS-Z突变相同的活性降低(图。B) 这意味着δEF1是唯一作用于卵清蛋白启动子这一区域的因子。这些结果表明,δEF1位点对类固醇最大限度诱导卵清蛋白基因至关重要。
卵清蛋白基因中δEF1位点的突变导致活性衰减六倍。(A) 发生突变的卵清蛋白基因序列。显示了相对于转录起始位点的核苷酸位置。δEF1位点用黑体字表示,小写字母表示突变碱基。(B) 将构建物瞬时转染到鸡初级管状腺细胞。转染后,在没有雌激素和糖皮质激素的情况下(黑条)或存在雌激素和糖皮质类固醇的情况下培养细胞。需要糖皮质激素来实现卵清蛋白启动子的最大激活。标准误差用条表示。这里描述的图表是四个实验的组合,每个构造在每个处理中测试两次。Wt,野生型。
在缺乏类固醇激素的情况下,δEF1的过度表达导致卵清蛋白启动子的激活。
为了直接验证卵清蛋白启动子的类固醇激活涉及δEF1的假设,在缺乏类固醇激素和存在类固醇荷尔蒙的情况下,其过度表达(图。). 在缺乏类固醇激素的情况下,δEF1的过度表达导致野生型卵清蛋白启动子的表达增加。pOvCAT-.900表达的增加具有剂量依赖性。使用量最大的δEF1表达载体(68 pmol)产生了与pOvCAT-.900加类固醇激素几乎相同的激活水平。在过度表达δEF1的细胞培养基中加入类固醇激素确实导致pOvCAT-.900反应轻微但显著增加,这可能是由于δEF1水平升高所致。这些结果表明,δEF1参与卵清蛋白启动子的激活,并可能是卵清蛋白发起子类固醇激素反应的关键调节器。
在缺乏类固醇激素的情况下δEF1的过度表达激活卵清蛋白基因。将δEF1表达结构与野生型卵清蛋白报告基因结构pOvCAT-.900瞬时共转染到鸡初级输卵管细胞。诱导水平标准化为在没有类固醇激素(−S)的情况下与空表达载体共同转染的输卵管细胞中的诱导水平。转染δEF1表达质粒的数量显示,通过添加空表达载体,DNA总量保持不变。在没有雌激素和糖皮质激素的情况下(−S)和存在(+S)进行转染。所示图表是一个代表性实验,三个这样的实验之一,每个构建体在每次处理中重复进行。误差条表示重复样本的范围。
讨论
雌激素对δEF1转录的调节。
在差异显示分析中分离出δEF1,以确定在雌激素治疗后快速诱导的鸡输卵管基因。我们发现雌激素会导致δEF1 mRNA的八倍诱导。此外,诱导发生得很快,在雌激素治疗后1小时内检测到mRNA的增加(图。). δEF1的调节发生在转录水平,这由核runon分析确定(图。). 雌激素刺激后δEF1蛋白也有相应的诱导(图。). 这是首次报道雌激素或任何其他特定刺激物对δEF1的调节。BZP是δEF1的仓鼠同源物,受血清调节,尽管负责调节的血清成分尚未确定(7). δEF1 5′-侧翼区的近端1100-bp已被分离出来,不包含标准ERE,尽管有两个半ERE位于−550到−546和−447到−443(31).
δEF1是鸡卵清蛋白基因的正调控因子。
在−148到−152的鸡卵清蛋白基因中发现了δEF1的推定结合位点。δEF1能够与该位点结合,如凝胶迁移率变化分析所示(图。). 此外,这些碱基对的突变减弱了卵清蛋白启动子的活性,表明δEF1作用于该基因(图。). δEF1通过过表达实验显示与该基因的激活直接相关(图。). 在输卵管瞬时共转染中δEF1的过度表达表明,δEF1能够在没有类固醇激素的情况下诱导卵清蛋白启动子。此外,在没有甾体激素的情况下,使用最大数量的δEF1表达载体所观察到的诱导水平与在没有δEF1过度表达的情况下使用甾体荷尔蒙时所观察的诱导水平几乎相同。这表明δEF1蛋白是卵清蛋白转录的关键调节因子。尽管已知卵清蛋白基因的诱导需要多个其他位点(25)从这些实验中可以清楚地看出,δEF1是实现对雌激素反应的激活所必需的。
δEF1作为转录调节器的作用。
转录因子δEF1最初被鉴定为δ-晶体蛋白晶状体特异性基因的负调控因子(8). 现在已经知道δEF1及其同源物调节多种基因,包括δ-晶体蛋白基因(8),α4整合素(22),MyoD(29),白细胞介素-2(35),IgH(9)和Na,K-ATP酶(34). 虽然δEF1在大多数情况下被证明是转录的阻遏物,但δEF1作为激活物的作用有两个原因。首先,对氨基酸序列的分析揭示了富含脯氨酸和富含酸残基的结构域,这在其他转录激活物中很常见(8). 其次,δEF1可以激活一个结构,该结构在热休克蛋白70大鼠神经母细胞瘤或HeLa细胞中的启动子(34). 根据锌指簇与DNA的结合情况,提出了δEF1对基因产生相反影响的假设(12). 本文提供的数据表明δEF1能够正向调节卵清蛋白基因。
δEF1在雌激素转录级联反应中的作用。
雌激素对转录因子δEF1的调节以及随后确定卵清蛋白基因作为该调节的靶点,完成了鸡输卵管中的调节级联。尽管存在转录调控级联的长期假设,但迄今为止,在脊椎动物系统中几乎没有证据支持这一假设。有趣的是,可以推测δEF1可能参与了许多其他基因的调节,而这些基因是由雌激素间接调节的。δEF1作为靶基因转录的激活物或阻遏物的能力进一步扩大了这种单一蛋白质的调节潜力。δEF1在脑、心脏、乳腺和输卵管等组织中表达,雌激素在这些组织中起着重要的生理作用,这一观察支持了一个吸引人的模型,即δEF1参与调节雌激素在这些以及其他组织中的作用。