锌指转录因子gata4蛋白的晶体学研究 (1)

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1、锌指转录因子GATA4蛋白的晶体学研究CrystallographicstudyofzincfingertranscriptionfactorsGATA4学科专业：生物学作者姓名：张玉函指导教师：杨海涛教授天津大学生命科学学院二零一七年五月万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位

2、论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据摘要锌指转录因子GATA4（GATAbindingprotein4）的表达贯穿整个胚胎发育和心脏发育，调节正常心脏形态发育所必需的多个过程，GATA4的突变可以导

3、致如ToF、ASD、VSD、AVSD、DCM等多种先天性心脏病的发生。GATA4可以结合Nkx-2.5、T-box、GATA6或MEF2C来共同调节心脏的特异性转录。此外，GATA4可通过TRAF3IP2和IL1A激活NF-κB通路，将自噬和DDR联系到衰老和炎症反应。锌指转录因子GATA4属于DNA结合蛋白家族。人类GATA4蛋白由七个外显子编码442个氨基酸的蛋白质组成，包含由N端锌指区、C端锌指区和相邻的碱性区共同组成的锌指结构域此区域可以结合DNA，DNA结合区域可以结合核苷酸序列（X）GATA（Y）。而有关GATA4的晶体学研究还缺乏一些。本论

4、文主要研究内容：（1）以GATA4核酸结合区蛋白为研究对象，经过载体构建、在原核表达系统中表达纯化获得高纯度的目的蛋白，接下来对GATA4核酸结合区蛋白和dsDNA的复合物进行结晶筛选与优化，得到适合衍射的晶体，并采用X-射线晶体衍射的方法，收集了分辨率为2.6Å的GATA4核酸结合区蛋白和dsDNA的复合物结构数据；（2）以GATA4N端蛋白为研究对象，构建了一系列克隆，表达纯化获得高纯度的GATA4N端蛋白，经过蛋白质结晶筛选和优化。通过对GATA4核酸结合区晶体学研究，有助于理解GATA4和DNA的精细相互作用模式，为后续研究GATA4与先天性心脏

5、病、胚胎发育、衰老和自噬的相互关系奠定了理论基础。虽然没有得到可以衍射的GATA4N端蛋白晶体，但是可以为后面的晶体学的研究奠定一定的基础。关键词：GATA4，胚胎，先天性心脏病，自噬，衰老，晶体I万方数据ABSTRACTTheexpressionofGATA4throughouttheembryoandcardiacdevelopmentisinvolvedintheregulationofthedevelopmentofnormalcardiacmorphology.AccordingtotheHGMD,123mutationsinGATA4arei

6、nvolvedinavarietyofCHDcases,suchasToF,ASD,VSDandAVSD.Amongthem,AVSDpatientsaccountedforalladultcongenitalheartdiseasepatients30%to40%.GATA4canregulateheart-specifictranscriptionwithothercardiactranscriptionfactorssuchasNkx2.5,T-box,GATA6,MEF2C.Inaddition,GATA4connectsautophagyand

7、theDDRtosenescenceandinflammationthroughTRAF3IP2andIL1AactivationofNF-κB.GATA4belongstotheDNA-bindingproteinfamily.ThehumanGATA4proteinconsistsof442aminoacids.GATA4containstwouniquezincfingerdomainsthatformaDNAbindingdomainwithadjacenthighlyconservedalkalineregions,ahighlyconserv

8、edzincfingerdomaintargetingnucleotideseq