fos蛋白的研究进展及生物信息学分析

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1、FOS蛋白的研究进展及生物信息学分析冬萍１，马小军１，２，莫长明３，覃喜军１，黄杰４（１．中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所，北京１００１９３；２．中国医学科学院药用植物研究所云南分所，云南景洪６６６１００；３．广西药用植物园，南宁５３００２３；４．广西中医药大学，南宁５３０００１）摘要：ＦＯＳ蛋白作为一类核蛋白转录因子，在调控细胞生长、分裂、增殖、分化乃至程序性死亡等方面具有重要的作用，它的表达影响了许多生命活动和过程，引起了人们的广泛关注，并在学习记忆及射精的标记方面吸引了学者的眼球

2、。对ＦＯＳ蛋白的作用进行了综述，并对人、大鼠及小鼠ＦＯＳ蛋白进行了生物信息学分析，旨在为ＦＯＳ蛋白在生理学方面的研究提供参考依据。..关键词：ＦＯＳ蛋白；转录因子；生物信息学中图分类号：Ｑ８１６；Ｑ８１１．４文献标识码：A：0439－８114（２０15）07－1537-06DOI:10.14088/j.ki.issn0439-8114.2015.07.001ＦＯＳ是ｃ－ｆｏｓ基因转录产生的成熟ｍＲＮＡ编码的一个核磷蛋白。ｃ－ｆｏｓ基因是人或动物细胞中固有的正常基因，属于即刻早期应答基因（Ｉｍｍｅ

3、ｄｉａｔｅｅａｒｌｙｒｅｓｐｏｎｓｅｇｅｎｅｓ，ＩＥＧ），ＦＯＳ作为一类核蛋白转录因子，在调控细胞生长、分裂、增殖、分化乃至程序性死亡等方面具有重要作用。ＦＯＳ蛋白和ｃ－ｆｏｓ基因受到广泛的关注，研究不断深入。本文就ＦＯＳ蛋白的作用及其在性行为方面的研究进行了论述，对人、大鼠及小鼠的ＦＯＳ蛋白进行了生物信息学分析。１ＦＯＳ蛋白ｃ－ｆｏｓ基因高度保守，属多基因家族，与其同族的还有ｆｏｓ－Ｂ，ｆｏｓ－１和ｆｒｏｓ－２。ｃ－ｆｏｓ可在多种因素诱导下迅速地表达，其转录激活在５ｍｉｎ内即可产生，一般维持１

4、５～２０ｍｉｎ，ｃ－ｆｏｓｍＲＮＡ的蓄积在刺激后３０～４５ｍｉｎ可达高峰，半衰期为１２ｍｉｎ。ＦＯＳ蛋白合成后即刻转入细胞核内，一般在刺激后２０～９０ｍｉｎ即可检出，６０～９０ｍｉｎ达峰值，可持续２～５ｈ，半衰期为２ｈ［１］。２ＦＯＳ蛋白的作用在原癌基因的研究中对ＩＥＧ产物的研究提示ＦＯＳ蛋白可能是神经元被刺激激活的一种标志［２］。现代学者认为，ＦＯＳ蛋白参与细胞的正常分化、生长以及学习、记忆等过程，在脑内与皮层、海马、边缘系统、背海马、纹状体内ＦＯＳ蛋白的表达密切相关［３－７］。在病理状态下与

5、许多疾病的发生、发展有关，如宫颈癌［８］、癫痫［９］。目前ＦＯＳ蛋白表达还用于偏头痛治疗药物筛选、药效评价和发病机理研究模型的建立［１０］、鉴别生前电击与死后电击［１１］、作为临床提示脑部受伤时间的参考指标［１２］。ＦＯＳ蛋白参与神经肽的调节，与神经元的可塑性有关，如细胞水平记忆的形成、神经元损伤后的再生等［１］。当受到如脑缺血、脑出血、血管性痴呆、痫性发作、热应激、恐惧和愤怒应激等刺激后，其在数分钟内做出反应，导致中枢神经系统不同区域出现不同数量的ＦＯＳ蛋白表达［１３］，如室旁核［１４，１５］

6、、下丘脑视上核、下丘脑、杏仁核［１６］等，在对外界刺激-转录耦联的信息传递过程中起着核内第三信使的重要作用［１７］，且各种急性应激所致小鼠空间学习记忆功能的改变与ＦＯＳ蛋白表达的上调有关，其表达在应激后１ｈ明显增加［１８］。Ｍｏｏｒｅ等［１９］研究发现，ＦＯＳ蛋白的持续表达是细胞终末分化的标志及发生死亡的先兆［２０］，同时还能抑制使细胞维持生存的一些基因的表达，维持着随后的细胞死亡过程并持续很长时间［２１］。３ＦＯＳ蛋白与性行为多年的研究发现大脑接收射精相关的信号，ＦＯＳ蛋白的表达可作为与性行为

7、的各个方面尤其是射精相关的神经活动的标志物［２２－２４］，并且ＦＯＳ蛋白随着性行为的增加而表达增高［２５－２７］，其表达可能与感觉输入或行为输出有关，或者两者都有，人们普遍认为射精诱导ＦＯＳ蛋白表达与感觉信息的处理比触发射精更相关［２８］。现在ＦＯＳ蛋白已被用于雄性和雌性啮齿动物大脑性行为的图谱功能网络的绘制［２９，３０］，并且使用ＦＯＳ蛋白作为标志物具有病变而不会影响细胞分辨率的优势［３１－３５］。由于分辨率大，交配时ＦＯＳ蛋白的增加发生在内侧视前区、杏仁核、条纹终末核、中央被盖区［３６－３９

8、］、束旁丘脑核［26］、附属嗅球、伏隔核、腹外侧隔、条纹床核、内侧视前区、下丘脑室旁核、腹内侧核、杏仁核、杏仁海马区、腹侧被盖区等。这些脑区域都是性行为调节下的神经网络的部分［４0］。总之插入和交配诱导了ＦＯＳ蛋白在雄鼠大脑区域中的表达。研究中还发现许多性刺激后ＦＯＳ蛋白表达的区域是控制雌性性行为和繁殖功能不同方面的区域。在大鼠中，当具有性经验的雄性接触雌性但还没有开始骑跨时在内侧视前区尾部内有ＦＯＳ蛋白的感应现象［２５］，在密闭的容器中为雄性提供动情或者不动情雌性弄脏的垫料时该区也有感应［４1