人类胰岛素信号通路基因表达分析
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\
MA2
PK 通路 基因
\ 0175 3 0104 0134 0124 0180 3 3
0175 3 \
0115 0107 0111 0161
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\ 20120 20107 20121
0134 0107 20120
\ 20115 0138
0124 0180 3 3 0111 0161 20107 20121 20115 0138
图 1 人胰岛素信号通路基因差异表达情况 a :人全部胰岛素信号通路基因 ; b :胰岛素受体相关蛋白基因 ;
c : PI23 激酶通路基因 ; d : 通路基因 ; e :胰岛素信号靶基因 。ND :不
差异表达 ;LD :低差异表达 ;MD ;中等差异表达 ; HD :高差异表达 。
213 基因在各组织间表达水平的相关性分析
同一机体的不同细胞具有同一套基因 ,细胞 、组 织和器官分化是基因在时空发育轴上差异表达的结 果 。基因表达谱已经成为揭示新基因功能和已知基 因新功能的重要线索 。不同的组织细胞的基因表达 千差万别 ,功能基因之间组成了极其复杂的基因调 控网络 ,决定组织细胞分化和发育的格局及其对内 外环境信号的反应 。胰岛素信号通路是一极为重要 的信号通路 ,与机体糖代谢 、蛋白质代谢和脂肪代谢 具有密切关系[1 ] 。现代医学研究表明 ,胰岛素抵抗 是糖尿病 、肥胖 、高血压等疾病共同的发病基础 。虽 然目前对胰岛素抵抗发生的机制还不清楚 ,但一般 认为胰岛素信号通路的异常是重要的原因[2 ] 。胰 岛素信号通路的成员很多已经成为药物筛选的重要 靶标[3 、4 ] 。
有更高的差异表达水平 ;脂肪细胞和骨骼肌的基因表达谱具有显著的相关性 ,而肝组织的基因表达谱与脂肪细胞
和骨骼肌都无显著相关性 。提示在胰岛素的靶组织中 ,脂肪组织和骨骼肌可能具有相似的信号调控机制 。
关键词 :胰岛素信号通路基因 ;基因表达谱 ;相关性
中图分类号 :Q81114
文献标识码 :A
FOS NM HRAS NM LDL R NM MAP2 K1 NM MAP2 K2 NM MAP4 K2 NM MAP K1 NM M KN K1 NM NOS2A NM RAF1 NM RPS6 KA1 NM RRAS NM RRAS2 NM SOS1 NM SOS2 NM CEBPA NM CEBPB NM GCG NM J UN NM L EP NM PRL NM CSN2 NM NPY NM ORM1 NM
0111 0108
\ 0105 20106 20107
0164 3 3 0175 3 3
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20104 0121
20105 0102 20106 20104
\ 20102
0136 3 0124 20107 0121 20102
\
胰岛 素受 体相 关蛋 白基 因
\ 0176 3 0147 0108 0144 0109
王 君 ,陈祥贵 ,李 鑫 ,刘 学
(西华大学生物工程学院 ,四川 成都 610039)
摘 要 :人类胰岛素信号通路基因是糖尿病药物的重要靶标 。本文通过查询公共数据库获取人类胰岛素信号
通路基因的表达数据 ,采用 SPSS 软件分析基因的组织表达谱特征和相关性 。结果表明 :胰岛素信号远端靶基因具
收稿日期 :2007209205 基金项目 :四川省教育厅重点项目 (2004A115) ;四川省科技厅攻关项目 (05SG011202) 作者简介 :王 君 (19832) ,女 ,四川达州人 ,硕士研究生 ,主要研究方向 :生物技术 。
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
\ 0125 0125 \
胰岛 素信 号靶 基因
\ 0186 3 3
0109 0184 3 3 20110 0168 3 3
0186 3 3 \
0102 195 3 3 20102 0183 3 3
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\
0105
0105 \
20111 20105
20107 0178 3 3
第 27 卷第 1 期 Vol127 ,No11
西 华 大 学 学 报 ·自 然 科 学 版
Journal of Xihua University ·Nat ural Science
2008 年 1 月
J an12008
文章编号 :16732159X(2008) 0120036203
人类胰岛素信号通路基因表达分析
TG NM ACOX1 NM ADRB3 NM AEBP1 NM PPAR G NM SLC27A4 NM ACACA NM ACACB NM
FBP1 NM GCK NM P KL R NM P KM2 NM
001145
3
004333
3
001968
3
202001
3
005252 3 , 4
005343
表 2 不同组织间基因表达相关系数
组织 脂肪细胞 骨骼肌 肝 心脏 胰岛 平滑肌
全部 脂肪细胞
\
0180 3 3
胰岛 骨骼肌 0180 3 3 \
素信 肝 0111 0108
号通 心脏 0164 3 3 路基 胰岛 20105 因 平滑肌 0136 3
0175 3 3 0102 0124
第1期
王 君 等 :人类胰岛素信号通路基因表达分析
37
称为胰岛素信号靶基因 。
组基因) 则主要是中度和高度差异表达基因 。
表 1 人类胰岛素信号通路基因
基因 参考序列
分组 基因 参考序列
分组
CBL NM CR K NM DO K1 NM GAB1 NM GRB2 NM INSR NM IRS1 NM IRS2 NM IRS4 NM NCK1 NM NCK2 NM PPP1CA NM P TPN1 NM P TPN11 NM PTPRF NM SHC1 NM SHC3 NM A KT1 NM A KT2 NM A KT3 NM AR T4 NM BCL2L1 NM DUSP14 NM EIF2B1 NM EIF4 EBP1 NM FRAP1 NM G6PC NM G6PD NM GS K3A NM GS K3B NM H K2 NM IGFBP1 NM PCK2 NM PDP K1 NM PI K3CA NM PI K3CB NM PI K3R1 NM PI K3R2 NM PI K3R3 NM PR KCB1 NM PR KCG NM PR KCI NM PR KCZ NM RPS6 KB1 NM SERPIN E1 NM SLC2A1 NM SLC2A4 NM SREBF1 NM UCP1 NM
\ 0108 20107 20120 0144 0149
0108 \
20112 20123 20118 20118
20107 20112
\ 0103 0104 20114
20120 20123 0103
\ 0133 20110
0144 20118 0104 0133
\ 0130
0149 20118 20114 20110 0130
本课题通过分析人胰岛素信号通路基因表达谱 特征 ,为相关药理学研究和药物靶标分子的筛选提 供依据 。
1 材料和方法
根据相关文献并主要以 Superarray 胰岛素信号 通路基因芯片[5 ]上的基因及其分组为依据 ,确定胰 岛素信号通路相关基因 。通过互联网查询 UCSC 数据库[6 ] ,获取基因的 GN F ALA TS2 表达谱数据 绝对值中值[7、8 ] 。为保证分析的准确性和各基因 、 各组织表达数据的可比性 ,对取得的数据 ,淘汰肿瘤
2 结果与分析
211 人类胰岛素信号通路基因基本信息 通过对人类胰岛素信号通路相关基因进行整
理 ,获得共计 89 个基因 ,其基本信息如表 1 所示 ,按 其在信号通路中的作用又分为 7 个组 ,部分基因在 2 个或 2 个以上的组中出现 。
由表可见 ,第 1 组 (胰岛素受体相关蛋白基因) 包括 17 个基因 ,第 2 组 ( PI23 激酶通路基因) 包括 32 个基因 , 第 3 组 (MAP K 通路基因) 包括 21 个基 因 ,第 4 组 (一级胰岛素信号靶基因) 包括 7 个基因 , 第 5 组 (二级胰岛素信号靶基因) 包括 6 个基因 ,第 6 组 ( PPARg 靶 基 因 ) 包 括 8 个 基 因 , 第 7 组 ( SREB P21 靶基因) 包括 8 个基因 。4 、5 、6 、7 组可总
组织 、胎儿组织和细胞系的表达数据 。神经系统仅 保留全脑 、小脑 、丘脑和脊髓 。最终确定 32 个组织 样本的表达数据 。
计算每个基因在 32 个组织中表达中值 ,用最高 表达值与中值之比值 ( Ratio) 衡量基因差异表达的 情况 。将 Ratio < 3 定义为非差异表达 ;3 < Ratio < 9 定义为低差异表达 ,9 < Ratio < 27 定义为中等差异 表达 ,Ratio > 27 定义为高度差异表达 。以筛选出的 32 个组织样本表达数据为分析对象 ,使用统计分析 软件 SPSS 分析人胰岛素信号通路基因在这 32 个 组织间表达水平的 Pearson 相关系数 。
3
000527
3
002755
3
030662
3
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3
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3
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3
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3
005633
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来自百度文库
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4
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4
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4
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1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 ,3 2 2 2 2 2 ,7 2 2 2 2 2 2 ,5 ,6 ,7 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2, 5 2 2 ,3
AN G NM BRAF NM EIF4 E NM ERCC1 NM
5
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5
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5
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6
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6
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7
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7
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7
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7
002654
7
212 人类胰岛素信号通路基因差异表达分析 分析各组基因在不同组织的表达情况 ,结果表
明 :胰岛素信号通路基因具有不同的差异表达特征 。 就总体而言 ,40 %的基因不差异表达 ,33 %的基因低 差异表达 ,12 %的基因中等差异表达 ,15 %的基因高 差异表达 。进一步分析表明 ,第 1 组 (胰岛素受体相 关蛋白基因) , 第 2 组 ( PI23 激酶通路) 和第 3 组 (MAP K 通路) 的基因主要是非差异表达基因和低 差异表达基因 ,而胰岛素信号靶基因 (包括 4 、5 、6 、7
0176 3 0147 0108
\
0136 20103
0136
\ 0186 3 3
20103 0186 3 3 \
0162 0117 20106
20139 0139 0150
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P I23 激酶 通路 基因 表
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图 1 人胰岛素信号通路基因差异表达情况 a :人全部胰岛素信号通路基因 ; b :胰岛素受体相关蛋白基因 ;
c : PI23 激酶通路基因 ; d : 通路基因 ; e :胰岛素信号靶基因 。ND :不
差异表达 ;LD :低差异表达 ;MD ;中等差异表达 ; HD :高差异表达 。
213 基因在各组织间表达水平的相关性分析
同一机体的不同细胞具有同一套基因 ,细胞 、组 织和器官分化是基因在时空发育轴上差异表达的结 果 。基因表达谱已经成为揭示新基因功能和已知基 因新功能的重要线索 。不同的组织细胞的基因表达 千差万别 ,功能基因之间组成了极其复杂的基因调 控网络 ,决定组织细胞分化和发育的格局及其对内 外环境信号的反应 。胰岛素信号通路是一极为重要 的信号通路 ,与机体糖代谢 、蛋白质代谢和脂肪代谢 具有密切关系[1 ] 。现代医学研究表明 ,胰岛素抵抗 是糖尿病 、肥胖 、高血压等疾病共同的发病基础 。虽 然目前对胰岛素抵抗发生的机制还不清楚 ,但一般 认为胰岛素信号通路的异常是重要的原因[2 ] 。胰 岛素信号通路的成员很多已经成为药物筛选的重要 靶标[3 、4 ] 。
有更高的差异表达水平 ;脂肪细胞和骨骼肌的基因表达谱具有显著的相关性 ,而肝组织的基因表达谱与脂肪细胞
和骨骼肌都无显著相关性 。提示在胰岛素的靶组织中 ,脂肪组织和骨骼肌可能具有相似的信号调控机制 。
关键词 :胰岛素信号通路基因 ;基因表达谱 ;相关性
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FOS NM HRAS NM LDL R NM MAP2 K1 NM MAP2 K2 NM MAP4 K2 NM MAP K1 NM M KN K1 NM NOS2A NM RAF1 NM RPS6 KA1 NM RRAS NM RRAS2 NM SOS1 NM SOS2 NM CEBPA NM CEBPB NM GCG NM J UN NM L EP NM PRL NM CSN2 NM NPY NM ORM1 NM
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胰岛 素受 体相 关蛋 白基 因
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王 君 ,陈祥贵 ,李 鑫 ,刘 学
(西华大学生物工程学院 ,四川 成都 610039)
摘 要 :人类胰岛素信号通路基因是糖尿病药物的重要靶标 。本文通过查询公共数据库获取人类胰岛素信号
通路基因的表达数据 ,采用 SPSS 软件分析基因的组织表达谱特征和相关性 。结果表明 :胰岛素信号远端靶基因具
收稿日期 :2007209205 基金项目 :四川省教育厅重点项目 (2004A115) ;四川省科技厅攻关项目 (05SG011202) 作者简介 :王 君 (19832) ,女 ,四川达州人 ,硕士研究生 ,主要研究方向 :生物技术 。
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
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第 27 卷第 1 期 Vol127 ,No11
西 华 大 学 学 报 ·自 然 科 学 版
Journal of Xihua University ·Nat ural Science
2008 年 1 月
J an12008
文章编号 :16732159X(2008) 0120036203
人类胰岛素信号通路基因表达分析
TG NM ACOX1 NM ADRB3 NM AEBP1 NM PPAR G NM SLC27A4 NM ACACA NM ACACB NM
FBP1 NM GCK NM P KL R NM P KM2 NM
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3
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3
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3
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表 2 不同组织间基因表达相关系数
组织 脂肪细胞 骨骼肌 肝 心脏 胰岛 平滑肌
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第1期
王 君 等 :人类胰岛素信号通路基因表达分析
37
称为胰岛素信号靶基因 。
组基因) 则主要是中度和高度差异表达基因 。
表 1 人类胰岛素信号通路基因
基因 参考序列
分组 基因 参考序列
分组
CBL NM CR K NM DO K1 NM GAB1 NM GRB2 NM INSR NM IRS1 NM IRS2 NM IRS4 NM NCK1 NM NCK2 NM PPP1CA NM P TPN1 NM P TPN11 NM PTPRF NM SHC1 NM SHC3 NM A KT1 NM A KT2 NM A KT3 NM AR T4 NM BCL2L1 NM DUSP14 NM EIF2B1 NM EIF4 EBP1 NM FRAP1 NM G6PC NM G6PD NM GS K3A NM GS K3B NM H K2 NM IGFBP1 NM PCK2 NM PDP K1 NM PI K3CA NM PI K3CB NM PI K3R1 NM PI K3R2 NM PI K3R3 NM PR KCB1 NM PR KCG NM PR KCI NM PR KCZ NM RPS6 KB1 NM SERPIN E1 NM SLC2A1 NM SLC2A4 NM SREBF1 NM UCP1 NM
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本课题通过分析人胰岛素信号通路基因表达谱 特征 ,为相关药理学研究和药物靶标分子的筛选提 供依据 。
1 材料和方法
根据相关文献并主要以 Superarray 胰岛素信号 通路基因芯片[5 ]上的基因及其分组为依据 ,确定胰 岛素信号通路相关基因 。通过互联网查询 UCSC 数据库[6 ] ,获取基因的 GN F ALA TS2 表达谱数据 绝对值中值[7、8 ] 。为保证分析的准确性和各基因 、 各组织表达数据的可比性 ,对取得的数据 ,淘汰肿瘤
2 结果与分析
211 人类胰岛素信号通路基因基本信息 通过对人类胰岛素信号通路相关基因进行整
理 ,获得共计 89 个基因 ,其基本信息如表 1 所示 ,按 其在信号通路中的作用又分为 7 个组 ,部分基因在 2 个或 2 个以上的组中出现 。
由表可见 ,第 1 组 (胰岛素受体相关蛋白基因) 包括 17 个基因 ,第 2 组 ( PI23 激酶通路基因) 包括 32 个基因 , 第 3 组 (MAP K 通路基因) 包括 21 个基 因 ,第 4 组 (一级胰岛素信号靶基因) 包括 7 个基因 , 第 5 组 (二级胰岛素信号靶基因) 包括 6 个基因 ,第 6 组 ( PPARg 靶 基 因 ) 包 括 8 个 基 因 , 第 7 组 ( SREB P21 靶基因) 包括 8 个基因 。4 、5 、6 、7 组可总
组织 、胎儿组织和细胞系的表达数据 。神经系统仅 保留全脑 、小脑 、丘脑和脊髓 。最终确定 32 个组织 样本的表达数据 。
计算每个基因在 32 个组织中表达中值 ,用最高 表达值与中值之比值 ( Ratio) 衡量基因差异表达的 情况 。将 Ratio < 3 定义为非差异表达 ;3 < Ratio < 9 定义为低差异表达 ,9 < Ratio < 27 定义为中等差异 表达 ,Ratio > 27 定义为高度差异表达 。以筛选出的 32 个组织样本表达数据为分析对象 ,使用统计分析 软件 SPSS 分析人胰岛素信号通路基因在这 32 个 组织间表达水平的 Pearson 相关系数 。
3
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212 人类胰岛素信号通路基因差异表达分析 分析各组基因在不同组织的表达情况 ,结果表
明 :胰岛素信号通路基因具有不同的差异表达特征 。 就总体而言 ,40 %的基因不差异表达 ,33 %的基因低 差异表达 ,12 %的基因中等差异表达 ,15 %的基因高 差异表达 。进一步分析表明 ,第 1 组 (胰岛素受体相 关蛋白基因) , 第 2 组 ( PI23 激酶通路) 和第 3 组 (MAP K 通路) 的基因主要是非差异表达基因和低 差异表达基因 ,而胰岛素信号靶基因 (包括 4 、5 、6 、7
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