高原鼠兔HIF-1α和VEGFs的表达特征及其在低氧适应中的作用

NWIPB OpenIR

	高原鼠兔HIF-1α和VEGFs的表达特征及其在低氧适应中的作用; Expression patterns of HIF-1α and VEGF and their roles in hypoxic adaptation of the plateau pika
	Li HG(李红阁)
	2009-01-15
摘要	高原鼠兔（Ochotona curzoniae）是生活在青藏高原海拔3000-5000 m区域的优势物种，具有高的低温、低氧耐受能力，是研究低氧适应机制的最佳动物模型。低氧诱导因子-1（Hypoxia Inducible Factor 1，HIF-1）是一个重要的转录因子，在细胞的和系统的低氧反应过程中起关键作用，其生物活性主要取决于氧调节亚基HIF-1α蛋白的稳定性和转录活性。血管内皮生长因子（Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF）在组织低氧反应中是一个促进新血管生成的关键调节子，并且在血管舒张反应中具有重要的作用。VEGF在低氧条件下的诱导主要受HIF-1的调控。在本研究中，我们通过生物化学和分子生物学的方法以HIF-1α蛋白和VEGF为切入点研究了高原鼠兔高海拔低氧适应的分子机理。主要研究结果如下： 1.高原鼠兔HIF-1α蛋白的在生理环境中的实际大小为114KD，其主要定位到细胞核中，能够转录激活低氧反应元件（hypoxia response element, HRE）驱动的基因的表达，其蛋白的稳定性受HIF脯氨酸羟化酶羟基化的调控。这些结果与人和其它物种的HIF-1α蛋白的研究相一致，提示了鼠兔HIF-1α蛋白功能特性的保守性。 2.制备了高原鼠兔HIF-1α蛋白的多克隆抗体，其能特异地识别鼠兔HIF-1α蛋白，也能识别人、小鼠和猴HIF-1α蛋白。 3.在高原鼠兔组织内可以明显检测到HIF-1α蛋白的表达，其表达水平高于平原小鼠，尤其是在肺、肝、脾和肾组织达到了显著水平。 4.随着生活海拔的升高，高原鼠兔肺、肾、肝和脾组织内HIF-1α蛋白水平增加。而海拔3200、3950和4750 m区域的高原鼠兔心脏和肌肉组织内HIF-1α mRNA水平并无明显差异。 5.高原鼠兔VEGF165和VEGF189全长编码区分别由576和648bp组成，分别编码由191和215个氨基酸组成的蛋白质。预测的蛋白分子量分别为19.43KD和22.32KD，等电点分别为7.93和9.27。 6.高原鼠兔VEGF165编码区核苷酸序列与人、兔、小鼠和挪威鼠的同源性分别为95、94、91和90% (VEGF189: 95、95、91和90%)。氨基酸序列同源性达89～96%。 7.高原鼠兔VEGF165和VEGF189蛋白由两个功能域组成：N端的受体结合结构域和C端的肝素结合结构域。预测的两个功能域的二级和三级结构分别与其它物种VEGF165的相应功能域相似。 8.系统进化分析表明，高原鼠兔VEGF165和VEGF189是高度保守的，可以作为分子标记来揭示分类学中的系统发生关系。 9.高原鼠兔总的VEGF以及VEGF165和VEGF189mRNA的表达具有组织特异性。有意思的是，VEGF165和VEGF189在高原鼠兔脑和肌肉组织内的表达模式与平原小鼠相反。随着生活海拔的升高，高原鼠兔脑、肌肉和肺组织内VEGF189的表达升高，而VEGF165表达无明显变化或比VEGF189的变化少。 10.高原鼠兔肺组织内HIF-1α蛋白和VEGF mRNA海拔相关的变化趋势相似，相关分析表明二者存在明显的正相关。我们的研究结果表明高原鼠兔HIF-1α蛋白和VEGF(尤其是VEGF189 ) mRNA可能在高原鼠兔低氧适应中具有重要的作用。
文献类型	学位论文
条目标识符	http://210.75.249.4/handle/363003/41606
专题	中国科学院西北高原生物研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	李红阁. 高原鼠兔HIF-1α和VEGFs的表达特征及其在低氧适应中的作用, Expression patterns of HIF-1α and VEGF and their roles in hypoxic adaptation of the plateau pika[D],2009.