胰岛素降解酶基因启动子区结构、功能及其与阿尔茨海默病的关系

人口老龄化已经使老年痴呆成为严重的社会负担，而目前阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）的发病机制尚不十分清楚。已知β-淀粉样蛋白(β-amyloid peptide, Aβ)在脑内的过度沉积是AD发病的核心基础，胰岛素降解酶（insulin degrading enzyme, IDE）在体内可以有效降解Aβ，减少其沉积，因此与AD密切相关。我们前期工作发现IDE基因启动子区多态性可以通过改变其转录活性参与AD发病，但目前国内外关于IDE启动子区缺乏基础研究，限制了对其深入研究。本课题拟确定IDE基因转录起始位点和核心启动子区，鉴定作用于核心区的核转录因子，研究其调控机制，并深入探讨与AD发病相关的基因型在启动转录中的调控机制。本研究将为明确IDE启动子的表达调控机制，探讨IDE在AD发病机制中的作用提供实验依据，为今后治疗学靶点的研究奠定基础。

胰岛素降解酶（insulin-degrading enzyme, IDE）是能够降解Aβ的关键蛋白酶，与阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）的发病密切相关，编码胰岛素降解酶的基因（IDE）是AD的易感基因之一。我们采用5’ cDNA末端快速扩增技术，确认IDE基因的5’ UTR序列长度为32bp，IDE基因存在单一的转录起始位点，位于翻译起始点上游32bp处，碱基为G。我们采用采用片段“缺失”策略确定IDE核心启动子区，采用PCR方法分别扩增了15个不同长度的IDE基因5’非翻译区片段，以pGL3-Basic质粒为载体，采用基因重组技术构建不同长度的IDE启动子报告基因质粒，瞬时转染HeLa细胞和N2a细胞中，分别测定荧光素酶活性。我们发现，最短的质粒（-385/ +133）在HeLa和N2a细胞均具有最高的启动子活性。但在两种细胞中，-39/+133质粒和-1360/-329质粒的转录活性几乎达到空白水平。荧光素酶报告基因分析表明，IDE转录激活位于-329~-39，该区域为基础核心启动子区。此区内存在HIF-1（-316），NF-kappaB（-271），CDF-1（-178）和Ap2结合位点（-134）。同时，我们探索了IDE近似启动子区多态性（rs7099761）与散发性AD发病的关系，但在两组之间没有检测到统计学差异。我们的工作为研究IDE基因的转录调控在AD发病机制中的作用提供研究基础。