[发明专利]猪肌肉特异性ITGB1BP2启动子及其应用

说明书

技术领域

本发明属于猪基因工程技术领域，具体涉及一种新的启动子序列，该启动子可以调控目的基因ITGB1BP2表达，本发明包括猪ITGB1BP2启动子的克隆、鉴定与应用。

背景技术

ITGB1BP2(integrin beta 1 binding protein 2)编码整合素β1结合蛋白2，又名Melusin，与整合素β1胞浆区域的膜近侧区相结合，是一个肌肉组织特异性蛋白，其作用相当于整合素途径的生物力学感应器，参与调控整合素介导的细胞信号转导系统，控制基因的表达和细胞的生长与存活，在肌细胞成熟和组织形成过程中发挥着重要的作用。免疫荧光显示ITGB1BP2与integrins和vinculin一起位于包含α-辅肌动蛋白的Z线近侧的肋状体，所以其也是整合素-肌动蛋白连接复合体的重要组分之一。ITGB1BP2有着多个独特的结构域，在其C-端包含有一个integrin结合位点和一个位于C-末端的能高容量低亲和力结合钙的富含天门冬氨酸和谷氨酸的44个氨基酸残基区域，在其N-端存在保守的SH3和SH2的结合位点，包含有两个结合Zn²⁺的串联重复的CHORD结构域(通过该结构域ITGB1BP2可以与热休克蛋白共调控，如ITGB1BP2可以作为分子伴侣直接与Hsp90结合，并能与Hsp90的一个公认的互作因子Sgt1相互作用)，其可能是肌肉细胞中连接整合素受体和细胞骨架分子或转导蛋白的重要分子，作为一种接头蛋白募集其他的信号分子到整合素β1的尾区，从而调节细胞的增殖与分化。另外，ITGB1BP2还参与调控AKT/GSK3β和ERK1/2的磷酸化和转录因子NF-AT和GATA4的激活(AKT、GSK3β和ERK1/2是抗细胞凋亡的主要信号蛋白，定向过表达ITGB1BP2，可以引起AKT、GSK3β和ERK1/2的磷酸化增加)，从而控制细胞的存活和肥大。此外，Melusin还能与S100A6(又称calcyclin)、S100A1和S100A4结合(Filipek et al.Involvement of S100A6(calcyclin)and its binding partners in intracellular signaling pathways.Adv Enzyme Regul.2008，48：225-39)。Brancaccio等(1999)通过荧光素原位杂交技术将人的Melusin基因定位于Xq12.1-q13区，在老鼠中位于与人同源的X染色体D区。我们研究发现其在大白猪背最长肌中的表达量明显高于梅山猪，并获得其cDNA全长序列(GenBank登录号为DQ002920)。

ITGB1BP2基因的表达在肌细胞增殖和分化过程中受到严格的表达调控。体外实验表明，ITGB1BP2基因在正在分化的成肌细胞中不表达，而在分化了的肌肉细胞中高表达。体内研究表明，ITGB1BP2基因的表达在15天的小鼠胚胎中可以检测到，并且在初生时达到最高的表达量，在成年骨骼肌组织中表达量略有下降。在其表达量最高期，正好处于次级肌细胞(secondary myogenesis)的生成时期，大量的肌细胞以初步形成的肌小管(myotube)为支架不断融合形成次级肌管并进一步生成肌肉纤维。在成年小鼠的胫骨前肌的重生过程中，ITGB1BP2基因也有很高的表达量(Brancaccio et al.Melusin is a new muscle-specific interactor for beta 1 integrin cytoplasmic domain.J.Biol.Chem.1999，274：29282-29288)。