冯东晓 刘德培 2004-8-1 16:22:19 国外医学分子生物学分册2000年第22卷第1期

    摘 要 人α-类珠蛋白基因簇位于6号染色体的短臂近端粒区，由4个功能基因和3个假基因组成，其中，ξ-珠蛋白基因在胚胎期表达，α2、α1和θ珠蛋白基因在胎儿和成人期表达。α-类珠蛋白基因的主要调控序列位于ξ-珠蛋白基因上游40kb的位置，称为HS-40，另外还存在其它的HS位点。在HS-40和各种珠蛋白基因启动子上有多种红系和通用反式作用因子的结合位点，它们间的协同作用保证了α-类珠蛋白基因表达的组织和时序特异性。对于α-类珠蛋白基因表达调控的研究主要采用转基因动物和细胞转染的方法。

    血红素结合蛋白是一类广泛存在的蛋白质，从细菌、真菌、软体动物到植物和脊椎动物细胞内都有分布，功能也各不相同，但是它们都来自共同的始祖基因。血红蛋白在体内承担着运输氧气和CO2的生理功能，每个红细胞约含2.8亿个血红蛋白分子，是红细胞中的主要蛋白质。人从胚胎、胎儿、新生儿到成年整个发育过程中，共有HbGower I (ζ2ε2)、HbGower Ⅱ (α2ε2)、HbPortland(ξ2γ2)、HbF(α2γ2)、HbA2(α2δ2)和HbA(α2β2)六种血红蛋白出现，其α类和β类由两种不同的珠蛋白多肽链和血红素分子构成，其中α-类珠蛋白基因包括ξ、α2、α1和θ，β-类珠蛋白包括β、δ、ε和γ。α-类珠蛋白与β-珠蛋白的同源性为50%，空间结构相似，大约在5亿年前由共同的始祖基因进化而来。

    人的α-类珠蛋白肽链共有4种，ξ基因与α基因在大约4亿年前开始分离，θ基因与α基因的分离发生在2.6亿年前。其多肽链均由141个氨基酸残基构成，在胚胎第一天，主要是ξ多肽链(42%)和α2多肽链(24%)的表达，从第五周起ξ珠蛋白基因的表达开始关闭，而代之以α2和α1珠蛋白基因的表达，与β类珠蛋白基因相比，α类珠蛋白基因只有一次开关(switch)，其表达调控机制可能较为简单，在研究基因表达的时序上是一个更好的模型。而且，α-地中海贫血的发病率在我国也较高，在广西高达14.9%，广东为4.11%，因此，研究α类珠蛋白的基因表达调控，对于了解α-地中海贫血的发病机理和选择有效的治疗方法，都有重要的意义。

    1 α类珠蛋白基因簇的结构特点

    人的α类珠蛋白基因簇位于16号染色体短臂靠近端粒的位置，长度约为26kb，与端粒的距离为170kb-340kb，具有多态性[1]。小鼠的α类珠蛋白基因簇位于11号染色体近着丝粒的位置。整个α类珠蛋白基因簇在进化上是非常保守的 ......