專題七：核基質(zhì)的結(jié)構(gòu)與組成

專題七：

核基質(zhì)的結(jié)構(gòu)與組成肖尚英2/15/20231一、細胞核簡介細胞核是細胞進化的里程碑，它是發(fā)現(xiàn)最早、認識最少的細胞器。1674年發(fā)現(xiàn)，1831年定名，認識逐步深入，但仍有許多謎團。細胞核是細胞遺傳信息（DNA）的貯存、復制和轉(zhuǎn)錄的主要場所；真核生物都有一個形態(tài)完整，有核膜包裹的細胞核，對細胞的生長、發(fā)育、繁殖和遺傳、變異起著決定性的作用。細胞核由核被膜、染色質(zhì)、核仁和核基質(zhì)組成（圖7-1）。2/15/20232圖7-1：真核生物細胞核結(jié)構(gòu)示意圖

2/15/20233在真核細胞核內(nèi)除染色質(zhì)、核膜與核仁外，還有一個以非組蛋白為主的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系。這一網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系最初是由Berezney和Coffey于1974年研究大鼠肝細胞核亞微結(jié)構(gòu)時發(fā)現(xiàn)的，并首次將之命名為核基質(zhì)(nuclearmatrix)。

2/15/20234核基質(zhì)是指真核細胞的細胞核依次去除膜脂、可溶性蛋白及染色質(zhì)后所殘留下來的以非組蛋白為主的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；包括核纖層、內(nèi)部纖維-顆粒狀網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系(theinnerfibrogranularnetwork)和核仁基質(zhì)等三部分。2/15/20235核基質(zhì)主要成分除非組蛋白外，還含有少量的RNA和DNA。核基質(zhì)蛋白具有組織、細胞特異性，大量研究表明核基質(zhì)不僅在維持細胞核的形態(tài)結(jié)構(gòu)；而且在染色質(zhì)/染色體構(gòu)建、DNA復制、基因表達調(diào)控和DNA的損傷修復等細胞生命活動中起重要作用。

2/15/20236（一）核被膜：核被膜是內(nèi)膜系統(tǒng)一部分，由核膜、核孔復合體和核纖層組成，其上有許多核膜孔。核膜孔是細胞核與細胞質(zhì)進行物質(zhì)交換的選擇性通道。核膜由兩層膜組成，兩膜中間叫核周間隙。核纖層位于核膜內(nèi)側(cè)，成分為核纖層蛋白。核被膜是控制物質(zhì)、信息交流的脂雙層膜結(jié)構(gòu)，分隔核與質(zhì)，構(gòu)成核、質(zhì)之間的天然選擇性屏障（圖7-2）。核被膜可避免生命活動的彼此干擾，保護DNA不受細胞骨架運動所產(chǎn)生的機械力的損傷。

2/15/20237圖7-2：核被膜結(jié)構(gòu)示意圖2/15/20238核被膜在細胞有絲分裂中有規(guī)律地解體與重建，新核膜來自舊核膜。核被膜的去組裝是非隨機的，具有區(qū)域特異性（domain-specific）。以非洲爪蟾的卵提取物為基礎的非細胞核裝配體系提供了實驗模型。核被膜的解體與重建的動態(tài)變化受細胞周期調(diào)控因子的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)作用可能與核纖層蛋白、核孔復合體蛋白的磷酸化與去磷酸化修飾有關(guān)。2/15/202391、核膜

（nuclearmembrane）由內(nèi)外兩層單位膜構(gòu)成，核周間隙（20-40nm）充滿液態(tài)物質(zhì)；核外膜的表面附著核糖體，可與RER相連；核內(nèi)膜的內(nèi)側(cè)有致密纖維蛋白層（核纖層）的特異蛋白與核纖層相連，穩(wěn)定核外形。2/15/2023102、核孔復合體

（nuclearporecomplex，NPC）

核孔是由核膜內(nèi)外層局部融合形成，3000-4000個/細胞。核孔復合體結(jié)構(gòu)模型稱為fish-trap模型（圖7-3）。2/15/202311從橫向上看，核孔復合體由周邊向核孔中心依次可分為環(huán)、輻、栓三種結(jié)構(gòu)亞單位；2/15/202312

從縱向上看，核孔復合體由核外（胞質(zhì)面）向核內(nèi)（核質(zhì)面）依次可分為胞質(zhì)環(huán)、輻（十栓）、核質(zhì)環(huán)三種結(jié)構(gòu)亞單位，形成“三明治”式的結(jié)構(gòu)。2/15/202313核孔復合體主要由蛋白質(zhì)構(gòu)成，其總相對分子質(zhì)量約為1-5×106，推測可能含有100余種不同的多肽，共1000多個蛋白質(zhì)分子。如：gp210是一種結(jié)構(gòu)性跨膜蛋白，介導核孔復合體與核被膜的連接，將核孔復合體錨定在“孔膜區(qū)”，從而為核孔復合體裝配提供一個起始位點；p62是一種功能性的核孔復合體蛋白，具有兩個功能結(jié)構(gòu)域，可能在核孔復合體功能活動中直接參與核質(zhì)交換。2/15/202314核孔復合體的功能：核質(zhì)與胞質(zhì)間物質(zhì)交換通道具有雙向選擇性；離子和水溶性小分子通過自由擴散出入，核蛋白運進（具核定位信號NLS）、RNA和RNP顆粒、核糖體亞基等物質(zhì)的通過主動運輸運出。2/15/2023153、核纖層（Nuclearlamina）

內(nèi)核膜內(nèi)表面有一層電子密度高的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，稱為核纖層（厚度為10-20nm），其化學成分為中間纖維。切面觀呈片層結(jié)構(gòu)，整體觀為球形網(wǎng)絡。構(gòu)成核纖層中間纖維的蛋白有3種：分別稱：laminA、laminB、laminC。分子量在60-75kD之間（圖7-4）。2/15/202316圖7-4：核纖層結(jié)構(gòu)示意圖2/15/202317一般認為核纖層為核膜與染色質(zhì)提供了結(jié)構(gòu)支架，并介導核膜及染色質(zhì)之間的相互作用。如：①維持核孔的位置和在有絲分裂間期對細胞核膜起支撐作用以維持核被膜的形狀；②為間期染色質(zhì)提供錨定位點，為分裂期染色體提供構(gòu)建附著的位點，介導核膜與染色質(zhì)之間的相互作用；③與在分裂期調(diào)控核膜的解離和重新裝配有關(guān)。2/15/202318在有絲分裂間期細胞核是分區(qū)的，每條染色體在核中各自占據(jù)一定的區(qū)域，有特定的位置，染色體相對分隔的位置是通過染色體上特異位點附著于內(nèi)層核膜（核纖層）來維持的。核纖層存在于內(nèi)核模和染色質(zhì)之間，是核形的決定性因素，與細胞核的各種功能相關(guān)，包括DNA復制，RNA轉(zhuǎn)錄，細胞核和染色質(zhì)構(gòu)建，細胞周期調(diào)節(jié)，細胞發(fā)育和分化，凋亡等。

2/15/202319新近的研究還表明，核纖層基因的突變可引起多種遺傳病。核纖層蛋白(Lamin)是核被膜內(nèi)層的纖維蛋白網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)成被膜的骨架，是形成核纖層的關(guān)鍵成分，包括LaminA/C、LaminB和一些相關(guān)蛋白。LaminA/C是其兩種不同的剪接體。LaminA/C可以和pRb相互作用，防止pRb的降解。細胞凋亡時，核纖層蛋白被Caspase-3降解，這是凋亡時細胞核結(jié)構(gòu)改變的基礎。有研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄活化因子P300的表達能直接改變細胞核的形態(tài)。

2/15/202320在轉(zhuǎn)染P300的前列腺癌細胞中，細胞核的形態(tài)發(fā)生顯著改變的同時LaminA/C的mRNA和蛋白量顯著增加，說明P300通過LaminA/C引起細胞核形的改變。核纖層的改變和核型的改變或許會影響染色質(zhì)的基因位點，進而改變基因表達模式及誘導細胞的惡性轉(zhuǎn)化。2/15/202321（二）染色質(zhì)處于分裂間期的真核細胞，其染色質(zhì)是由DNA、組蛋白、其它蛋白和少量的RNA組成的一種線性的復合構(gòu)造，1974年，R.Kornberg，染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的念珠模型，其基本組成單位是核小體（圖7-5）。染色質(zhì)是遺傳物質(zhì)在間期細胞的存在形式，常呈網(wǎng)狀不規(guī)則結(jié)構(gòu)。染色體是在真核細胞分裂過程中由染色質(zhì)絲盤繞螺旋、折疊、聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)。染色質(zhì)可被蘇木精等堿性染料染色，故稱染色質(zhì)。2/15/202322圖7-5：核小體結(jié)構(gòu)模型

2/15/2023231、染色質(zhì)組成染色質(zhì)主要成分是DNA。組蛋白：堿性蛋白。分為H1、H2A、H2B、H3、H4，其中H1與染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)形成有關(guān)；其余四種參與核小體的構(gòu)成，維持染色體結(jié)構(gòu)。組蛋白對DNA復制、轉(zhuǎn)錄活性有抑制作用。非組蛋白：酸性蛋白。非組蛋白能解除組蛋白對DNA活性的抑止作用，促進DNA復制和轉(zhuǎn)錄。RNA：數(shù)量少，來源功能不清。2/15/2023242、染色質(zhì)的存在形式

間期的染色質(zhì)有利于遺傳信息的復制和表達，分裂期的染色體有利于遺傳物質(zhì)的平均分配。染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)在間期和分裂期的不同存在形式。根據(jù)染色后形態(tài)的不同，染色質(zhì)又分常染色質(zhì)和異染色質(zhì)。2/15/202325常染色質(zhì)一般位于核的中央，是間期核中處于伸展狀態(tài)的DNA分子部分，由于其螺旋化程度低，所以著色較淺，具有轉(zhuǎn)錄活性，是經(jīng)常處于功能活躍狀態(tài)的染色質(zhì)。異染色質(zhì)多分布在核周緣，緊靠核內(nèi)膜，少數(shù)與核仁相結(jié)合或散在于核中。是間期核中高度螺旋化的DNA分子部分，由于其螺旋化程度高，所以著色很深，很少轉(zhuǎn)錄，功能上處于靜止狀態(tài)，是低活性的染色質(zhì)。2/15/202326結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)：在各種細胞和細胞發(fā)育的任何時期，都為異染色質(zhì)。常見于染色體的著絲粒、端粒。兼性異染色質(zhì)：僅在某些類型的細胞中或細胞發(fā)育的某個時期為異染色質(zhì)。如：女性的X染色質(zhì)。

2/15/2023273、染色體的結(jié)構(gòu)Laemmli提出了染色體“袢環(huán)”模型，模型的結(jié)構(gòu)為：（圖7-6）非組蛋白構(gòu)成的纖維網(wǎng)架形成染色體支架；螺線管一端與支架結(jié)合，另一端向周圍呈環(huán)狀迂回后再回到結(jié)合處形成袢環(huán)，每個袢環(huán)含315個核小體；18個袢環(huán)呈放射平面排列形成微帶；微帶沿染色體縱軸建成染色體。圖7-6：染色體結(jié)構(gòu)模型核基質(zhì)2/15/202328（三）核仁（necleolus）核仁是細胞核中沒有膜包裹的圓形或橢圓形小體。是細胞核中染色最深的部分。是真核生物細胞合成rRNA和裝配核糖體的部位。核仁見于間期的細胞核內(nèi)，呈圓球形，一般1-2個，也有多達3-5個的。核仁的位置不固定，或位于核中央，或靠近內(nèi)核膜，核仁的數(shù)量和大小因細胞種類和功能而異。2/15/2023291、核仁的化學組成與形態(tài)結(jié)構(gòu)核仁由蛋白質(zhì)、RNA、DNA、少量脂類組成。核仁沒有界膜包圍、呈海綿狀網(wǎng)絡形態(tài)，可分為四部分：①纖維成分：纖維絲，RNA和蛋白質(zhì)；②顆粒成分：高電子密度顆粒，是不同成熟度的核糖體亞單位前體；③核仁區(qū)染色質(zhì)：包括核仁周邊染色質(zhì)、核仁內(nèi)染色質(zhì)兩部分；④核仁基質(zhì)：無結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)溶液。2/15/202330核仁在電子顯微鏡下可辨認出有3個特征性的區(qū)域（圖7-7）：①纖維中心(fibrillarcenters，F(xiàn)C)：是被致密纖維包圍的一個或幾個低電子密度的圓形結(jié)構(gòu)，主要成分為RNA聚合酶和rDNA（rRNA基因），這些rDNA是裸露的分子。2/15/202331圖7-7：核仁結(jié)構(gòu)示意圖

②致密纖維組分(densefibrillarcomponent，DFC)：呈環(huán)形或半月形包圍FC，由致密的纖維構(gòu)成，是新合成的RNP（指結(jié)合蛋白質(zhì)的rRNA），轉(zhuǎn)錄主要發(fā)生在FC與DFC的交界處。③顆粒組分(granularcomponent，GC)：由直徑15-20nm的顆粒構(gòu)成，是不同加工階段的RNP。是核糖體亞單位成熟和儲存的位點。

2/15/2023322、核仁相隨染色質(zhì)

(nucleolarassociatedchromatin)：核仁相隨染色質(zhì)分為兩部分：一部分位于核仁周圍，稱為核仁周染色質(zhì)，屬異染色質(zhì)；一部分位于核仁內(nèi)，為常染色質(zhì)即核仁組織區(qū)（NOR），具有組織形成核仁的能力，是rDNA所在的位置。2/15/2023333、rRNA基因轉(zhuǎn)錄的形態(tài)及組織特征

rRNA基因轉(zhuǎn)錄的組織特征，即rRNA的信息來源是位于NORs的rDNA。基因轉(zhuǎn)錄的形態(tài)特征呈“圣誕樹”樣結(jié)構(gòu)。rRNA前體需加工和修飾。

2/15/2023344、核糖體亞單位的組裝

核糖體的生物發(fā)生(ribosomebiogenesis)過程包括rRNA的合成、加工和核糖體亞單位的裝配。核仁的功能狀態(tài)：與蛋白質(zhì)合成有關(guān)，一個合成蛋白旺盛的細胞，核仁大而明顯。2/15/202335（四）核基質(zhì)（nuclearmatrix）

核基質(zhì)舊稱核液或核骨架(nuclearskeleton)，由蛋白纖維組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有支撐細胞核和提供染色質(zhì)附著點的作用。染色質(zhì)和核仁都被液態(tài)的核基質(zhì)所包圍。狹義概念僅指核基質(zhì)，即細胞核內(nèi)除了核被膜、核纖層、染色質(zhì)與核仁以外的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系。廣義概念應包括核基質(zhì)、核纖層(或核纖層-核孔復合體結(jié)構(gòu)體系)，以及染色體骨架。2/15/202336二、核基質(zhì)概述2/15/202337長期以來，對細胞核的研究主要集中于染色質(zhì)、核仁和核膜，尤其是注重對DNA、RNA、組蛋白和核酸酶的研究。核骨架曾長期被人們所忽視，直到70年代中期，Berezney和Coffey等(1974)才首次將核骨架(nuclearmatrix)作為細胞核內(nèi)獨立的結(jié)構(gòu)體系進行研究，用非離子去垢劑、核酸酶與高鹽緩沖液對大鼠肝細胞進行處理，當核膜、染色質(zhì)與核仁被抽提后，發(fā)現(xiàn)核內(nèi)仍存留有一個以纖維蛋白成分為主的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。1991年，Coffey提出核骨架模型（圖7-8）。2/15/202338圖7-8：核基質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖

（自Ward&Coffey1991）呈網(wǎng)絡狀的核基質(zhì)纖維充滿核空間，與核纖層和核孔復合體相連，核仁被網(wǎng)絡在核基質(zhì)纖維的網(wǎng)架中。核基質(zhì)、核纖層和中等纖維形成一個貫穿于核質(zhì)間的統(tǒng)一網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系。核基質(zhì)纖維的直徑為3～30毫微米。2/15/202339核基質(zhì)的主要成分是纖維蛋白，其中相當部分是含硫蛋白，并含有少量核糖核酸（RNA），是以蛋白質(zhì)為主并含有少量RNA的復合物。是否含有少量脫氧核糖核酸（DNA），尚屬爭論問題。2/15/202340核基質(zhì)的功能不僅僅依靠核基質(zhì)本身的蛋白質(zhì)完成，更重要的是要通過多種核基質(zhì)結(jié)合蛋白的共同參與，完成核基質(zhì)復雜多樣的生物學功能。長期以來人們對此進行了大量的研究并證實一些與DNA、RNA代謝合成密切相關(guān)的酶類，細胞信號識別和細胞周期的調(diào)控因子以及病毒特異的調(diào)控蛋白等能夠緊密結(jié)合在核骨架結(jié)構(gòu)上。2/15/202341核基質(zhì)具有廣泛生物學效應它可能參與染色體DNA有序包裝和構(gòu)建；對于有絲分裂間期核內(nèi)DNA有規(guī)律的空間構(gòu)型起著維系和支架作用；可能是DNA復制的基本位點；與基因表達密切有關(guān)，可能是細胞核中RNA轉(zhuǎn)錄位點和核不均一RNA（hnRNA）加工場所。由于核基質(zhì)與DNA復制，RNA轉(zhuǎn)錄和加工，染色體組裝及病毒復制等生命活動密切相關(guān)，故日益受到重視。2/15/202342（一）核基質(zhì)的形態(tài)結(jié)構(gòu)近年來，核骨架的研究取得很大進展，成為細胞生物學研究的一個新的生長點。由于細胞核內(nèi)物質(zhì)密度較大，且有大量染色質(zhì)纖維，直接在原位研究核骨架的形態(tài)結(jié)構(gòu)及成分相當困難。在核骨架研究中，一般首先分離核骨架，然后研究其結(jié)構(gòu)成分及功能。

2/15/202343最早是Coffey等用非離子去垢劑、核酸酶與高鹽緩沖液(2mol/LNaCl)處理細胞核，分離核骨架。Penman等建立的細胞分級抽提方法,先用非離子去垢劑處理細胞，溶解膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，胞質(zhì)中可溶性成分隨之流失，主要存留細胞骨架體系。再用Tween40和脫氧膽酸鈉處理，胞質(zhì)中的微管、微絲與一些蛋白結(jié)構(gòu)被溶去，胞質(zhì)中只有中間纖維網(wǎng)能完好存留。然后用核酸酶與0.25mol/L硫酸銨處理，染色質(zhì)中DNA、RNA和組蛋白被抽提，最終核內(nèi)呈現(xiàn)一個精細發(fā)達的核骨架網(wǎng)絡，結(jié)合非樹脂包埋-去包埋劑電鏡制樣方法，可清晰地顯示核骨架-核纖層-中間纖維結(jié)構(gòu)體系(圖7-9)。此后，又有更接近于生理條件的核骨架制備方法出現(xiàn)，如用3,5-二碘水楊酸鋰(LIS)處理細胞核來分離核骨架。2/15/202344圖7-9：核基質(zhì)電鏡圖

核骨架的形態(tài)結(jié)構(gòu)根據(jù)不同報道有所差異，Berezney與Coffey(1974)等采用高鹽溶液2mol／LNaCl處理，在核內(nèi)顯示一個以纖維蛋白成分為主的核基質(zhì)(nuclearmatrix)；Penman等采用比較溫和的細胞分級抽提方法，在核內(nèi)顯示出精細發(fā)達的核骨架纖維網(wǎng)絡，核骨架纖維直徑為3-30nm，估計單絲直徑約3-4nm，粗纖維可能是單纖維的復合體；2/15/202345也有報道認為核骨架核心纖維(corefilament)的直徑為9nm。核仁與染色質(zhì)網(wǎng)絡位于核骨架纖維網(wǎng)絡中，核內(nèi)骨架與核纖層有豐富的纖維聯(lián)絡，構(gòu)成統(tǒng)一的核骨架網(wǎng)絡。2/15/202346(二)核基質(zhì)的成分

核基質(zhì)的組成較為復雜，主要組分有三類：①非組蛋白性纖維蛋白，分子量40-60KD，占96%以上，其中相當一部分是含硫蛋白，其二硫鍵具有維持核骨架結(jié)構(gòu)完整性的作用；除纖維蛋白外，還有10多種次要蛋白質(zhì)，包括肌動蛋白和波形蛋白，后者構(gòu)成核骨架的外罩；核骨架碎片中還存在三種支架蛋白（scaffoldproteins，SCⅠ、SCⅡ、SCⅢ)，SCⅡ、III的功能尚不明確，SCⅠ是DNA拓樸異構(gòu)酶Ⅱ。2/15/202347②少量RNA和DNA，RNA對維持核骨架的三維結(jié)構(gòu)是必需的，而DNA稱為基質(zhì)或支架附著區(qū)（matrix/scaffoldassociatedregion,MAR或SAR），通常為富含AT的區(qū)域。③少量磷脂（1.6%）和糖類（0.9%）。2/15/202348核骨架纖維粗細不等，直徑為3-30nm，形成三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)與核纖層，與核孔復合體相接，將染色質(zhì)和核仁網(wǎng)絡在其中。核骨架-核纖層-中間纖維三者相互聯(lián)系形成一個貫穿于核、質(zhì)間的統(tǒng)一網(wǎng)絡系統(tǒng)。這一系統(tǒng)較微管、微絲具有更高的穩(wěn)定性。2/15/202349核骨架不象胞質(zhì)骨架，諸如：微絲、微管和中間纖維那樣，由非常專一的蛋白成分組成，不同類型細胞核骨架成分可能有較大差別。目前已測定的核骨架蛋白有數(shù)十種，這些蛋白可以分為兩類：一類是各種類型的細胞共有的；另一類則與細胞類型及分化程度相關(guān)。2/15/202350目前關(guān)于核骨架蛋白的確切組分尚未取得共識，這也是核骨架研究中爭議較多之處。分離鑒定功能性的核骨架蛋白是目前核骨架研究一個重要領域，比較確定的成分有：(1)DNA拓撲異構(gòu)酶Ⅱ：是間期細胞核骨架和分裂期染色體骨架的重要成分之一；(2)核基質(zhì)蛋白（nuclearmatrin）：有matrinD，E，F(xiàn)，G和4等，定位于核基質(zhì)，且呈現(xiàn)纖維顆粒樣分布，很可能是核基質(zhì)上DNA-loop的結(jié)合蛋白；2/15/202351(3)Nuc2+蛋白：Nuc2+蛋白是S．pombe(一種釀酒用的酵母)的Nuc2+基因編碼的蛋白，分子量為76kD。Nuc2+基因在有絲分裂染色體分離過程中起重要作用，Nuc2+蛋白存在于核基質(zhì)以及染色體骨架(chromosomescaffold)組分當中，而且與富含AT的DNA序列有特異的親和性；(4)附著區(qū)結(jié)合蛋白(attachmentregionbindingprotein，ARBP)能夠特異地與MAR序列結(jié)合，而且在各種組織中廣泛存在，不具有組織特異性；(5)核內(nèi)肌動蛋白(actin)，肌動蛋白不僅存在于核基質(zhì)組分中，而且很可能在mRNA的合成過程中起重要的作用。2/15/202352有絲分裂器蛋白(nuclearmitoticapparatusprotein，NuMA)是形成和維持有絲分裂紡錘體極所必需的成分，屬核基質(zhì)的基礎蛋白。分裂末期，NuMA從紡錘體極中釋放出并轉(zhuǎn)移至新形成的子核中。在細胞間期，NuMA的作用如何目前知之甚少。正常時，NuMA在核內(nèi)彌散分布。細胞凋亡時，其分布方式則發(fā)生明顯的改變，首先變得濃縮、集中在核的中央?yún)^(qū)，最終圍繞在凋亡小體及核碎片的周圍，說明NuMA是細胞凋亡的靶蛋白之。2/15/202353肌動蛋白(actin)是首先在細胞質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的一種收縮蛋白，近年的研究表明，肌動蛋白也存在于細胞核，是一種核基質(zhì)蛋白。肌動蛋白有二種存在方式，即G-肌動蛋白(globularactin)和F-肌動蛋白(filamentousactin)，肌動蛋白以F-肌動蛋白方式完成其生理功能。在生理狀態(tài)，肌動蛋白維持細胞核的完整性，參與從染色質(zhì)重組到剪切的多種功能。p53在修復DNA損傷時，與肌動蛋白的動態(tài)結(jié)合增加。細胞凋亡時，肌動蛋白重排，其收縮參與細胞核的碎裂和凋亡小體的形成。

2/15/202354DNA拓撲異構(gòu)酶II(TopoisomeraseII，TopoII)是生物體內(nèi)廣泛存在的一類核蛋白，通過調(diào)節(jié)核酸結(jié)構(gòu)動態(tài)變化，在DNA復制、修復、轉(zhuǎn)錄、重組以及染色體分離等生命活動中發(fā)揮重要作用。此外，TopoII與腫瘤發(fā)生、發(fā)展以及治療和預后等方面有密切聯(lián)系。作為重要的核基質(zhì)蛋白和染色體結(jié)構(gòu)蛋白，TopoII能夠作用于DNA的核基質(zhì)結(jié)合區(qū)(Matrixassociationregions,MARs)，參與DNA與細胞核基質(zhì)和染色體骨架的連接。2/15/202355MARs的功能十分重要，它不但是許多基因復制的起點，而且許多轉(zhuǎn)錄因子，以及基因表達也與其有密切聯(lián)系。MARs的另一個特點是，其DNA上富含A-T序列。相對于G-C序列，A-T序列的表現(xiàn)為熔點低，物理性質(zhì)不穩(wěn)定，更容易受內(nèi)在和外在因素影響等特點。研究表明:MARS是DNase超敏感區(qū)和易解離點，細胞凋亡早期，TopoIIa蛋白水解，可導致MARs區(qū)從細胞核骨架脫落，DNA斷裂成50-300kb大分子片段。因此，TopoIIa與細胞凋亡的關(guān)系甚為密切。2/15/202356(三)核基質(zhì)結(jié)合蛋白

核基質(zhì)的功能不僅僅依靠核基質(zhì)本身的蛋白質(zhì)完成，更重要的是要通過多種核基質(zhì)結(jié)合蛋白的共同參與，完成核基質(zhì)復雜多樣的生物學功能。長期以來人們對此進行了大量的研究并證實一些與DNA、RNA代謝合成密切相關(guān)的酶類，細胞信號識別和細胞周期的調(diào)控因子以及病毒特異的調(diào)控蛋白等能夠緊密結(jié)合在核骨架結(jié)構(gòu)上。近年來已證實的核基質(zhì)結(jié)合蛋白見表7-1。2/15/202357表7-1：核基質(zhì)結(jié)合蛋白2/15/202358(四)核基質(zhì)的功能核基質(zhì)具有細胞核骨架的功能：①為DNA的復制提供支架，DNA是以復制環(huán)的形式錨定在核骨架上的，核骨架上有DNA復制所需要的酶，如：DNA聚合酶α、DNA引物酶、DNA拓樸異構(gòu)酶II等。2/15/202359②DNA的自主復制序列（ARS）也是結(jié)合在核骨架上，是基因轉(zhuǎn)錄加工的場所，RNA的轉(zhuǎn)錄同樣需要DNA錨定在核骨架上才能進行，核骨架上有RNA聚合酶的結(jié)合位點，使之固定于核骨架上，RNA的合成是在核骨架上進行的。新合成的RNA也結(jié)合在核骨架上，并在這里進行加工和修飾。2/15/202360③與染色體構(gòu)建有關(guān)，現(xiàn)在一般認為核骨架與染色體骨架為同一類物質(zhì)，30nm的染色質(zhì)纖維就是結(jié)合在核骨架上，形成放射環(huán)狀的結(jié)構(gòu)，在分裂期進一步包裝成光學顯微鏡下可見的染色體（圖7-10）。

2/15/202361早在70年代，人們即已能在分子水平上對DNA進行操作，但對如此長的DNA分子在細胞核這樣小的空間內(nèi)如何折疊組裝知之甚少。核骨架的研究使人們對細胞核的結(jié)構(gòu)組裝有了新的認識。一般認為，核骨架為細胞核內(nèi)組分提供了一個結(jié)構(gòu)支架，細胞核內(nèi)許多重要的生命活動與核骨架有關(guān)。2/15/2023621、核骨架與DNA復制

Jacob等(1963)就曾設想真核細胞中DNA復制可能需要一個結(jié)構(gòu)支架(structureframework)，原核細胞的DNA復制是結(jié)合在細胞膜上進行的。在真核細胞中是否存在類似的支撐結(jié)構(gòu)？DNA的復制是否結(jié)合在核膜上進行？研究表明真核細胞中DNA復制與核膜沒有直接的關(guān)系，更無專一的結(jié)合位點。70年代中期，染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究取得了突破性進展，核小體作為染色體基本結(jié)構(gòu)單位的發(fā)現(xiàn)具有十分重要的意義，但并沒有回答真核細胞中DNA復制和基因表達的空間支架是什么的問題。2/15/202363核基質(zhì)可以作為DNA復制的空間支架，拓撲異構(gòu)酶Ⅱ使DNA的兩條鏈同時斷裂和再連接，當它引入超螺旋時需要由ATP供給能量。分布在染色質(zhì)骨架蛋白和核基質(zhì)部分與復制有關(guān)。以往研究體外DNA復制時，大多將細胞中不溶性物質(zhì)去除，在可溶性上清中研究DNA復制，似乎DNA復制是在可溶性反應系統(tǒng)中完成的。2/15/202364最初的DNA復制模式認為，可溶性的DNA多聚酶結(jié)合于DNA復制起始點(origin)后沿模板移動合成新DNA。實際上，高度純化的DNA在進行體外復制時，效率極低，復制錯誤多。而在粗提物中，如非洲爪蟾卵提取物無細胞系統(tǒng)(Xenopuseggextractscellfreesystem)中(含骨架組分)，DNA復制效率很高。說明DNA的復制的確需要一個結(jié)構(gòu)支架（圖7-11）。2/15/202365圖7-11：染色體構(gòu)建的支架結(jié)構(gòu)模型

單鏈結(jié)合蛋白解鏈酶DNA拓撲異構(gòu)酶DNA聚合酶核基質(zhì)（核骨架）2/15/202366如果DNA多聚酶沿模板移動合成新DNA，則可以設想DNA復制點(replicationsite)是隨機分布于細胞核內(nèi)的，實驗表明DNA合成部位在細胞核內(nèi)不是隨機分布的，而是相對集中于某些部位。如精子核中有100～300個復制灶(replicationfoci)，每個復制灶中至少有300～1000個復制叉(replicationfork)，很難想象非錨定的DNA多聚酶能在時間和空間上如此集中協(xié)調(diào)一致，說明DNA多聚酶是通過結(jié)合于某結(jié)構(gòu)支架上來實現(xiàn)的。2/15/202367Berezney和Coffey以小鼠再生肝細胞為材料，顯示新合成的DNA結(jié)合在核內(nèi)蛋白基質(zhì)網(wǎng)上。3H-TdR標記30分鐘的3T3細胞中，與核骨架結(jié)合的DNA中90％是新合成的DNA，并證明這種結(jié)合并非提取過程中產(chǎn)生的非專一性結(jié)合；電鏡放射自顯影進一步表明DNA復制位點結(jié)合在核骨架上。2/15/202368研究發(fā)現(xiàn)DNA放射環(huán)普遍存在于間期細胞核和分裂期染色體中，放射環(huán)的根部結(jié)合在骨架纖維上，DNA以放射環(huán)的形式與DNA復制的酶及因子錨定于核骨架上形成DNA復制復合體(DNAreplicationcomplex)進行DNA復制合成。核骨架可能是DNA復制的空間支架。Berezney和Buchholtz(1981)推測大鼠肝細胞核內(nèi)有125,000個DNA復制環(huán)錨定在核骨架上，每個環(huán)的長度為80kb，DNA復制子亞單位的復制具有固定的空間組織序列。2/15/202369有令人信服的證據(jù)表明，真核細胞中的DNA多聚酶結(jié)合于核骨架上，DNA聚合酶在核骨架上可能具有特定的結(jié)合位點，DNA聚合酶通過結(jié)合于核骨架上而被激活；DNA復制時，DNA就象是從一個固定的復制復合體中釋放出來的。2/15/2023702、核骨架與基因表達

核骨架與基因表達的關(guān)系大致可分為兩類：一、是核骨架與基因轉(zhuǎn)錄活性的關(guān)系；二、是核骨架與RNA加工修飾的關(guān)系。大量研究工作表明真核細胞中RNA的轉(zhuǎn)錄和加工均與核骨架有關(guān)。2/15/202371Jackson等用3H-UdR脈沖標記HeLa細胞，發(fā)現(xiàn)95％以上的新合成的RNA結(jié)合于核骨架，說明RNA是在核骨架上進行合成的。Volgestin等(1983)利用雌激素促進雞輸卵管細胞卵清蛋白基因轉(zhuǎn)錄活性增高這一實驗模型，發(fā)現(xiàn)只有活躍轉(zhuǎn)錄的卵清蛋白基因才能結(jié)合于核骨架上，而不轉(zhuǎn)錄的β-珠蛋白基因不結(jié)合。Hentzen等(1984)則顯示成紅細胞中正在轉(zhuǎn)錄的β-珠蛋白基因結(jié)合于核骨架上。2/15/202372圖7-12：DNA復制模型上述研究表明在鳥類和哺乳動物細胞中，具有轉(zhuǎn)錄活性的基因是結(jié)合在核骨架上的；（圖7-12）RNA聚合酶在核骨架上具有結(jié)合位點；RNA的合成是在核骨架上進行；基因只有結(jié)合在核骨架上才能進行轉(zhuǎn)錄。2/15/202373近年來發(fā)現(xiàn)在DNA序列中存在核骨架結(jié)合序列(matrixassociatedregion，MAR)，MAR一般位于DNA放射環(huán)或活性轉(zhuǎn)錄基因的兩端，富含AT序列。在MAR存在DNA拓撲酶Ⅱ作用位點，而DNA拓撲酶Ⅱ就是核骨架的組分，位于放射環(huán)根部。DNA可能通過MAR與DNA拓撲酶Ⅱ的結(jié)合錨定于核骨架上。在溶菌酶基因兩端接上MAR，可增加基因表達水平10倍以上，說明MAR在基因表達調(diào)控中有作用。2/15/2023743、核骨架與病毒復制

病毒是最簡單的生命體，其生命活動必須依賴宿主細胞?，F(xiàn)已積累的資料表明胞質(zhì)病毒的代謝與細胞質(zhì)骨架有關(guān)。近年來發(fā)現(xiàn)核內(nèi)病毒的發(fā)生與核骨架有密切關(guān)系，首先是發(fā)現(xiàn)單純皰疹病毒的核衣殼在核骨架上裝配。也有報道顯示腺病毒的DNA，mRNA及蛋白有結(jié)合于核骨架的現(xiàn)象。翟中和等(1987)進一步證實了腺病毒(adenovirus)的復制和裝配與核骨架關(guān)系密切。作為外源基因的病毒DNA，其基因表達過程與高等真核細胞自身基因表達有相似的規(guī)律，其DNA復制、RNA轉(zhuǎn)錄及加工均必須依賴核骨架。

2/15/2023754、核骨架與染色體構(gòu)建

在核骨架與DNA復制的關(guān)系的研究中，發(fā)現(xiàn)DNA以復制環(huán)的形式錨定在核骨架上，而細胞核內(nèi)如此多的DNA復制環(huán)與核骨架纖維網(wǎng)如何構(gòu)建成染色質(zhì)？核骨架如何參與染色體構(gòu)建，目前基本上仍是不清楚的，而這是細胞生物學研究中必然要提出的問題。大量研究工作說明DNA復制環(huán)是真核細胞DNA高級結(jié)構(gòu)的基本單位。2/15/202376Pienta和Coffey(1984)在此基礎上提出DNA復制環(huán)與核骨架共同構(gòu)建染色體的模型。①2nm的雙螺旋DNA與組蛋白8聚體組裝為核小體，其直徑為10nm，②以6個核小體為單位盤繞為直徑為30nm的螺線管(solenoid)，形成DNA復制環(huán)結(jié)合于核骨架上，③每18個復制環(huán)呈放射平面排列形成微帶(miniband)。微帶是染色體結(jié)構(gòu)的高級單位，④大約106個微帶沿縱軸構(gòu)建成子染色體。2/15/202377這一模型將核骨架與染色體骨架基本等同起來，與染色體骨架/放射環(huán)模型有許多類似之處，但許多細節(jié)是不清楚的，尤其是核骨架與染色體骨架的關(guān)系及其在細胞周期中的變化還很不清楚。綜上所述，在細胞核這樣小小的空間內(nèi)，容納如此多的遺傳信息，要有序地進行表達，必須在空間上進行有序的調(diào)節(jié)。2/15/202378在一定時間內(nèi)，細胞核內(nèi)只有極少數(shù)基因在活躍表達，其它基因處于關(guān)閉狀態(tài)，基因的關(guān)閉與開放從實驗結(jié)果看，與其是否在核骨架錨定有關(guān)，從邏輯推理，基因組在核骨架上錨定后可以為DNA解螺旋提供更好的支撐，從而得到更合適的空間，使DNA與聚合酶有更多的接觸面，為DNA的轉(zhuǎn)錄提供合理的空間與有利的條件。2/15/2023795、核基質(zhì)與細胞凋亡細胞凋亡是當細胞受到內(nèi)外信號刺激時發(fā)生的一種由細胞內(nèi)部基因控制的、主動性的死亡行為。凋亡的細胞具有獨特的形態(tài)學特征,如染色質(zhì)凝集、趨邊化、凋亡小體的產(chǎn)生等。凋亡細胞的形態(tài)學變化,因其具有明顯的特征而被廣泛認為是細胞發(fā)生凋亡的最重要特征。細胞核在凋亡過程的形態(tài)學變化過程中扮演了重要的角色。整裝電鏡技術(shù)研究的實驗結(jié)果表明,在凋亡小體產(chǎn)生、外排過程中與細胞核之間由核基質(zhì)連接，核基質(zhì)是凋亡小體的結(jié)構(gòu)基礎特異的形態(tài)學改變是細胞凋亡的重要特征之一,其中包括染色質(zhì)凝集、邊緣化及凋亡小體的產(chǎn)生等。2/15/202380NeamatiN等人證明lamin的降解發(fā)生在形態(tài)學變化之前,是形態(tài)學變化的基礎。非細胞體系作為研究凋亡機理的重要實驗手段,細胞核在發(fā)生凋亡過程中的一系列形態(tài)學變化就顯得尤為重要。同時,利用非細胞體系可以更加直觀地觀察細胞核在凋亡過程中的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化,避免從凋亡細胞內(nèi)提純細胞核過程中所造成的人為假象。2/15/202381自從Penman實驗室建立了選擇性抽提的方法,核基質(zhì)結(jié)構(gòu)體系的研究進展得很快。但這一結(jié)構(gòu)體系在凋亡中的變化過程還很不清楚。細胞核的形態(tài)變化過程是細胞發(fā)生凋亡的一個重要的證據(jù),而這一系列形態(tài)學的改變均與細胞核內(nèi)lamin的降解有關(guān),lamin蛋白的降解是凋亡過程中細胞核發(fā)生一系列典型形態(tài)學變化的基礎。2/15/202382正常細胞中,Lamin與非組蛋白一起在細胞核核內(nèi)形成核基質(zhì)的纖維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),支撐核的正常形態(tài)并具有重要功能。但核基質(zhì)的破壞與凋亡的典型形態(tài)學特征——凋亡小體的形成之間的關(guān)系尚未完全清楚。凋亡的細胞核在電鏡下呈現(xiàn)典型的染色質(zhì)凝集及邊緣化。掃描電鏡觀察的結(jié)果顯示,凋亡的細胞核表面有凋亡小體樣的結(jié)構(gòu)由核內(nèi)排出。但在此時核基質(zhì)的變化過程,透射電鏡及掃描電鏡均不能觀察到。2/15/202383（五）核基質(zhì)附著區(qū)(MARs)

核基質(zhì)附著區(qū)(MARs)是真核生物染色質(zhì)中與核基質(zhì)或核骨架特異結(jié)合的一段DNA序列。在真核生物的細胞核內(nèi)，基因組通過MARs與核骨架結(jié)合，錨定在核骨架網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上。2/15/202384MARs參與DNA復制調(diào)控和轉(zhuǎn)錄調(diào)控等多種細胞核生化過程，同時MARs能使染色質(zhì)形成獨立的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，避免位置效應引起的基因沉默。通過構(gòu)建合適的表達載體，在目的基因的一側(cè)或兩側(cè)連接MARs后導入動植物，目的基因的表達可增強幾倍至幾十倍，轉(zhuǎn)基因個體間表達水平差異下降。研究認為它對轉(zhuǎn)基因表達有很強的增強作用，或者可以降低不同轉(zhuǎn)基因個體間表達水平的差異，抑制轉(zhuǎn)基因沉默。2/15/2023851、MARs的結(jié)構(gòu)特征

MARs的長度一般為300～1,000bp，也有的達幾個kb，維持其活性的最小長度約是300bp。MARs是非編碼序列，AT含量高(≥70%)。不同的MARs序列不同，但往往含有相似的結(jié)構(gòu)基元，典型的MAR一般富含AT,主要由A-box、T-box、ATATTT(T)序列以及與果蠅拓撲異構(gòu)酶II位點(GTNA(T)AC(T)ATTNATNNA(G))相近的同義順序等特征序列組成,其二級結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為狹窄的DNA小溝,易于彎曲和解鏈。2/15/202386MARs識別序列、彎曲DNA序列、拓撲異構(gòu)酶Ⅱ的識別位點等。由于AT之間的氫鍵力較弱，雙鏈間的配對不穩(wěn)定，使雙鏈松開在MARs內(nèi)形成堿基非配對區(qū)域(baseunpairingregions，BURs)。MARs序列中含有一些彎曲DNA，每個MARs中所含的彎曲DNA數(shù)目及構(gòu)象不同，即使是同一物種的MARs，其彎曲性也不一樣，這也許能解釋為什么不同的MARs對核基質(zhì)的親和性不同。2/15/2023872、MARs與核基質(zhì)的結(jié)合特征MARs能與核基質(zhì)在體外特異結(jié)合，這種結(jié)合實際上是DNA序列與核基質(zhì)特異蛋白之間的相互作用，目前已經(jīng)純化和鑒定的MARs結(jié)合蛋白共10余種。來源于動物的MARs可以和植物核基質(zhì)結(jié)合，反之亦然。不同來源的MARs之間不能交叉雜交，但可與不同來源的核基質(zhì)不同程度結(jié)合，說明其序列同源性雖差，功能在進化上卻是保守的。2/15/202388多數(shù)MARs富含AT，但這不是特異結(jié)合蛋白識別MARs的一個必要前提。MARs與核基質(zhì)結(jié)合的能力由其DNA序列的特定結(jié)構(gòu)如BURs、DNA彎曲來決定，因此不同的MARs對同一核基質(zhì)的親和性也不同。每個核基質(zhì)與MARs的結(jié)合位點數(shù)目在4×105～9×105，并和結(jié)合強度呈正相關(guān)。A2-box、T2-box、BURs等MARs識別序列在不同程度上和結(jié)合強度相關(guān)，新鑒定的基元“90%A2Tbox”與結(jié)合強度間的相關(guān)性更顯著。MARs和核基質(zhì)的體外親和性與提高轉(zhuǎn)基因表達的效應之間沒有關(guān)系，即在體外較高的親和性并不意味著在體內(nèi)具有較高的增強轉(zhuǎn)基因表達的效應2/15/202389已經(jīng)純化和鑒定的MARs結(jié)合蛋白共10余種(表7-3)。包括核基質(zhì)的重要組分laminB1、matrins、topoisomeraseI&II、HMGI/Y(highmobilitygroupnonhistone)、nucleolin；染色質(zhì)的組分histoneH1；一些富含的特異蛋白,如SATB1(specialAT-richbindingprotein)、ARBP(attachmentregionbindingprotein)、SAF-B(scaffoldattachmentfactorB)、SAF-A/hnRNPU(heterogeneousnuclearRNPU)、nuclearscaffoldproteinSP120、ACBP-67/PAB1(polyAbindingprotein)(ARSconsensus-bindingprotein)、ACBP-60/PUB1proteinssA-TIBF(single-strandA-richtypeIrepeatbindingprotein)；參與基因調(diào)控的反式作用因子,如NF-MuNRandMAR-BP1(nuclearfactor-munegativeregulator)、osteocalcingene`spromoter-bindingfactors，NMP-1&2、HIV-NMP(nuclearmatrixprotein)；以及人工合成的MATH(multi-AThook)proteins。2/15/202390表7-2：已經(jīng)純化和鑒定的MARs2/15/202391表7-2：已經(jīng)純化和鑒定的MARs（續(xù)）2/15/202392從表7-3中所列的MARs結(jié)合蛋白的識別序列,我們不難發(fā)現(xiàn)，一些組成性的MAR結(jié)合蛋白(如laminB1、matrins以及histoneH1)主要識別富含AT的序列,而大部分蛋白則傾向于識別MAR的二級結(jié)構(gòu),如小溝、彎曲和解鏈區(qū)。富含AT的DNA并不一定就是MAR,一些AT含量較低的DNA序列由于具有MAR的二級結(jié)構(gòu)特征而可以與核基質(zhì)特異性體外結(jié)合。2/15/202393表7-3MAR結(jié)合蛋白及其識別位點的主要特征

MAR-bindingproteins識別的DNA序列或結(jié)構(gòu)特征laminB1AT-richMARsmatrinsAT-richMARstopoisomeraseIIGTNA(T)AC(T)ATTNATNNA(G)HMGI(Y)narrowminorgroove(AT-richorGpCresidue)NMP-1&2T(A)GT(C)GGT(AML-1recognitionmotif)SATB1ATCsequencesminorgrooveARBPAT-richDNAwithmotifof5′-GGTGT-3′SAF-BAT-richMARsSAF-A/hnRNPUMARs(>700bp),poly(G),ploy(I)orpoly(U)histoneH1oligo(dA)·oligo(dT)(>130bp)SP120AT-ichMARs(>100bp)ssA-TIBFA-richtypeIrepeatMATHproteinsAT-richMARsnucleolinRNA,ssDNA,T-richMARs,base-unpairingregionACBP-67/PAB1AorT-richsinglestrand,ARSACBP-60T-richsinglestrand,ARSNF-muNR/MAR-BP1AT-richMARsHIV-NMPnegativeregulatoryelementofHIV-1LTR2/15/2023943、MARs的功能

根據(jù)目前已經(jīng)報道的研究結(jié)果,可以將MARs功能概括為以下4個方面：3.1邊界因子作用3.2染色質(zhì)調(diào)節(jié)作用3.3DNA復制起始子的組分3.4染色體結(jié)構(gòu)組成作用：2/15/2023953.1邊界因子作用：

邊界因子(boundaryelement)界定了獨立的基因調(diào)節(jié)因子的區(qū)域(包括基因協(xié)作表達所需的所有順式調(diào)節(jié)因子),通過抑制染色質(zhì)構(gòu)象的傳播以阻止調(diào)節(jié)因子的作用傳播到相鄰的區(qū)域。邊界因子使基因與MARs區(qū)域之外的調(diào)節(jié)因子相隔離,而由內(nèi)源調(diào)節(jié)因子調(diào)控轉(zhuǎn)基因的表達,含有相同轉(zhuǎn)基因拷貝數(shù)的獨立轉(zhuǎn)化體中,邊界因子能降低基因表達的差異性。除此之外，在一個特定的轉(zhuǎn)化體中轉(zhuǎn)基因的表達水平會隨著轉(zhuǎn)基因拷貝數(shù)的增多而提高,產(chǎn)生拷貝數(shù)依賴的轉(zhuǎn)基因表達。2/15/202396MARs將調(diào)節(jié)因子如啟動子和增強子錨定到核基質(zhì)上,形成一個環(huán)形區(qū)域,此功能區(qū)域具有位置獨立效應,能獨立進行表達,確保啟動子和增強子在染色質(zhì)中長期的調(diào)節(jié)作用。2/15/2023973.2染色質(zhì)調(diào)節(jié)作用MARs作為染色質(zhì)調(diào)節(jié)因子調(diào)節(jié)染色質(zhì)的構(gòu)象。MARs有助于調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)合和功能的實現(xiàn),提供一個不連續(xù)的濃縮染色質(zhì)。此外,由于MARs的DNA解鏈特征,它還作為一個拓撲開關(guān),儲存和釋放由超螺旋產(chǎn)生的能量。2/15/2023983.3DNA復制起始子的組分：有研究認為，MARs序列是DNA復制起始子的組分之一，或者就是復制起始點。Georgiev等用DNA變性復性實驗證明珠蛋白基因的DNA復制子包含有MARs序列。在DNA開始復制形成復制叉后，MARs和核基質(zhì)結(jié)合，使復制叉易于和核基質(zhì)中結(jié)合的復制所需酶及其它蛋白和輔助因子相互作用。細胞內(nèi)DNA復制所需的酶和復制因子在生理鹽水濃度中也不和核基質(zhì)分開，說明二者在體內(nèi)可能是以結(jié)合狀態(tài)存在的。而在酵母起始子中，MARs作為一個輔助因子,有助于提高起始子的效率。2/15/2023993.4染色體結(jié)構(gòu)組成作用：在整個細胞周期中MARs始終與核基質(zhì)結(jié)合，它們把染色質(zhì)分成許多5～200kb大小不等的環(huán)，這些DNA環(huán)不但是染色質(zhì)高級組織結(jié)構(gòu)的基本成分，同時也是基因表達的單位，每一個環(huán)包括一到多個基因和基因表達所必須的調(diào)控序列。在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中，MARs可以將染色質(zhì)粘連到有絲分裂期的染色體骨架上。MARs在有著絲粒附著的DNA中很常見，且MARs對有絲分裂期的染色體組裝和分裂中期染色體形狀的保持起著重要作用。2/15/20231004、MARs對轉(zhuǎn)基因表達的調(diào)控作用

雖然MARs有如上的功能特征,但它究竟是怎樣增強轉(zhuǎn)基因表達，降低轉(zhuǎn)基因表達水平差異的呢?目前比較流行的解釋是由Spiker等提出的染色質(zhì)環(huán)模型。一般情況下，外源基因是隨機插入到轉(zhuǎn)化體的基因組中的，如果外源基因插入到活性轉(zhuǎn)錄區(qū)域，則轉(zhuǎn)基因就可獲得正常的表達，若插入到異染色質(zhì)區(qū)域，轉(zhuǎn)基因的表達就會受到抑制，表現(xiàn)為基因沉默。2/15/2023101如果在轉(zhuǎn)基因的兩側(cè)連接上MARs后，外源基因即使插入到?jīng)]有轉(zhuǎn)錄活性的異染色質(zhì)區(qū)域，通過MARs與核基質(zhì)的錨定作用，外源基因形成一個獨立的染色質(zhì)環(huán),不受周圍異染色質(zhì)的影響，依然可以得到表達。這個模型中MARs實際上相當于一個隔離子。正是MARs的這些特點和形成的空間結(jié)構(gòu)影響到復制與轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)，形成的獨立DNA環(huán)狀結(jié)構(gòu)可減少了環(huán)與環(huán)間的相互影響，同時通過空間拓撲結(jié)構(gòu)改變和富集調(diào)控因子促進環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)錄，對環(huán)內(nèi)、環(huán)間及環(huán)周區(qū)域產(chǎn)生影響，它被認為是基因表達調(diào)控的順式調(diào)節(jié)因子。2/15/2023102將MARs連接在表達載體上進行轉(zhuǎn)化，它可引導轉(zhuǎn)基因結(jié)合到核骨架上形成獨立結(jié)構(gòu)域，減少位置效應，增強轉(zhuǎn)基因表達的拷貝數(shù)依賴性，避免插入位點周圍染色質(zhì)的影響，并能克服基因組對外來基因的識別，降低甲基化修飾及剪切。鑒于MARs與基因表達間的關(guān)系，尤其它能顯著地增強轉(zhuǎn)基因表達、克服位置效應、消除轉(zhuǎn)基因沉默，它已被作為一種順式調(diào)控元件應用到轉(zhuǎn)基因技術(shù)中。2/15/20231035、MARs在轉(zhuǎn)基因中的應用

5.1MARs提高轉(zhuǎn)基因表達水平：MARs在已經(jīng)穩(wěn)定轉(zhuǎn)化的株系或整個植株中，對轉(zhuǎn)基因表達的增強效應已在大豆，酵母，煙草，西紅柿，β2菜豆蛋白，雞溶菌酶，豌豆球蛋白和擬南芥的MARs中有報道。在多數(shù)研究中，MARs在單個植株中可使轉(zhuǎn)基因表達水平提高2-9倍,在煙草培養(yǎng)細胞中可提高60倍。而且MARs對轉(zhuǎn)基因表達的增強作用，只有當MARs與植物基因組整合后才能實現(xiàn)。

2/15/2023104另一方面，人們發(fā)現(xiàn)MARs不僅對外源基因的表達有調(diào)控作用，而且對位于MARs附近的內(nèi)源基因的表達也起著舉足輕重的作用。Whitelaw等在綿羊臨近乳球蛋白基因的3`端鑒定了一個區(qū)域，此區(qū)域在體外與綿羊和鼠的核基質(zhì)都能夠結(jié)合,被鑒定為MARs。研究表明，MARs的去除并不影響β-2葡糖醛酸酶(β-2glucuronidase，GUS)基因在mRNA水平上的表達頻率。但是,缺少MARs的轉(zhuǎn)基因鼠比野生型中GUS基因的表達低。2/15/2023105戴冰冰等將人β2INF基因上游800bp的MARs分別反向和正向克隆至逆轉(zhuǎn)錄病毒載體MFC3`LTR上游，以egfp（增強型綠色熒光蛋白）為報告基因觀察MARs對egfp基因表達水平以及對病毒滴度的影響。結(jié)果顯示，反向和正向插入的MARs在瞬時表達的情況下，都不能提高egfp的表達,但在穩(wěn)定整合的情況下，反向MARs可明顯提高egfp在NIH3T3細胞內(nèi)的表達，而正向插入MARs的MFC作用不明顯，說明MARs的作用是有方向性的。2/15/2023106Kim等最近發(fā)現(xiàn)人β2球蛋白MARs含有的共有序列及拓撲異構(gòu)酶Ⅱ的結(jié)合位點與MARs對轉(zhuǎn)基因表達的調(diào)控密切相關(guān)，MAR因子可以將β2半乳糖苷酶(β2galactosidase)基因的陽性克隆提高到80%，這些克隆的β2半乳糖苷酶表達水平同時也提高了7倍，他們認為這種提高作用是由于MARs使外源基因產(chǎn)生了位置獨立效應及拷貝數(shù)依賴的表達。同時，他們還發(fā)現(xiàn)β2球蛋白MAR因子對β2半乳糖苷酶表達的增強作用與方向無關(guān)。2/15/2023107Mendu等研究了由MARs和功能基因形成的染色質(zhì)環(huán)大小與轉(zhuǎn)基因表達的關(guān)系,他們構(gòu)建了4種大小不同的質(zhì)粒載體：GUS，Spacer-GUS，MARs-GUS-MARs，MARs–Spacer-GUS-MARs。結(jié)果顯示，增大由MARs形成的染色質(zhì)環(huán)并不能降低MARs增強轉(zhuǎn)基因表達的效應。也有研究者認為,環(huán)內(nèi)基因的表達并不隨著環(huán)的增大而提高,而是與環(huán)的大小成反比,小環(huán)內(nèi)的基因往往轉(zhuǎn)錄活性更強。2/15/20231085.2MARs降低轉(zhuǎn)基因表達水平差異在研究MARs對提高轉(zhuǎn)基因表達作用的同時，有些研究者對MARs與降低轉(zhuǎn)基因表達差異的關(guān)系做了部分研究。Witold等將含有非配對特征的合成sMAR

(syntheticMAR)連接到GUS報告基因的兩側(cè)，克隆到雙元載體pBI121中，然后通過農(nóng)桿菌介導將含有sMAR和不含有sMAR的載體分別轉(zhuǎn)化煙草。結(jié)果表明，含有sMAR序列的轉(zhuǎn)基因煙草與不含sMAR的轉(zhuǎn)基因煙草相比，前者GUS基因顯示了較高的表達水平，并且sMAR的效應不依賴于其在報告基因5′端的位置。但是，在轉(zhuǎn)化植物群體中，基因表達水平的差異依然顯著。2/15/2023109Brouwer等用了三種MARs，其中兩個來自玉米Adh15和Mha15`的MARs，另一個來自酵母ARS1，來研究MARs對轉(zhuǎn)基因在玉米愈傷和轉(zhuǎn)化的玉米植株中表達的效應，結(jié)果表明，在愈傷中Adh15′MARs和ARS1降低了轉(zhuǎn)基因沉默，但是并沒有降低轉(zhuǎn)基因表達水平的差異；而且，在轉(zhuǎn)基因植株中Adh15′MARs能將GUS的表達定位到側(cè)生根發(fā)生位點。該研究同時也證明了MARs對核基質(zhì)體外的親和性與其增強轉(zhuǎn)基因表達的效應無關(guān)，即體外較高的親和性并不意味著較強的增強效應。2/15/2023110Mankin等研究了煙草RB73′MARs與6個啟動子的相互作用，得出如下結(jié)論:MARs對轉(zhuǎn)基因表達的提高作用具有啟動子依賴性，同時與對照相比，MARs對減少低水平的轉(zhuǎn)基因表達有顯著作用，即降低了不同轉(zhuǎn)化株間轉(zhuǎn)基因表達水平的差異。Mlynarova等發(fā)現(xiàn)雞溶菌酶A因子MARs能使植物低水平的表達提高，但對高水平的轉(zhuǎn)基因表達沒有明顯作用，從而使轉(zhuǎn)化個體間轉(zhuǎn)基因表達的差異性降低7倍。2/15/2023111研究顯示雞溶菌酶MARs可以顯著地提高報告基因在中國倉鼠卵巢表達。而最近研究結(jié)果與Mlynarova相反,雞溶菌酶基因MARs對GUS基因在擬南芥中的表達水平及各轉(zhuǎn)化體間基因表達水平的差異性都沒有影響。這也許是因為MARs的功能具有物種特異性，即動物的MARs在植物中發(fā)揮作用的效果不同所致。2/15/2023112從研究資料綜合來看，MARs對轉(zhuǎn)基因表達的作用，不同的報道不盡相符，其原因包括:轉(zhuǎn)化的方法，載體設計，MARs的遺傳特性和用于轉(zhuǎn)化的組織類型等。多數(shù)研究中，MARs對基因表達差異的降低是不明顯的，除此之外，基因表達很少依賴于轉(zhuǎn)基因的拷貝數(shù)。雖然已獲得報告基因正常的表達水平，但是，含有MARs的單獨的轉(zhuǎn)基因植物中，基因表達的差異性依然很明顯，這主要歸因于環(huán)境或發(fā)育的影響；另一方面，不同的MARs可能執(zhí)行著各種各樣的功能。有些MARs不能降低轉(zhuǎn)基因表達的差異，這說明并非所有的MARs都具有邊界因子的功能或消除轉(zhuǎn)基因沉默的能力?？傊?，不同研究的結(jié)論不相一致，一些MARs不僅具有一般的特征,還具有其特有的特征，這種不均一性使對MARs功能的研究復雜化，因為用不同的MARs序列做研究其獲得的結(jié)論很可能是不一致的。2/15/2023113MARs通過何種機制與核基質(zhì)結(jié)合？其調(diào)控轉(zhuǎn)基因表達的機理如何？都需要進一步的研究。但是，把MARs作為一個轉(zhuǎn)基因表達的工具應用到基因工程中，使轉(zhuǎn)基因的表達更理想?？梢越⒉煌锓N的隨機MARs文庫，供人們篩選，來實現(xiàn)對基因工程中基因表達效果的人為調(diào)控。2/15/2023114（六）核仁基質(zhì)80年代初,在兩棲類及鳥類具核紅細胞核仁基質(zhì)的研究中，F(xiàn)ranke等提出核仁基質(zhì)是有形成分，認為經(jīng)選擇性抽提及核酸酶處理后在核基質(zhì)中存留的核仁殘余可能代表核仁基質(zhì)的形態(tài)結(jié)構(gòu)。1983年歐洲核仁會議上，與會學者賦予核仁基質(zhì)的定義是指經(jīng)顯示核基質(zhì)而進行的選擇性程序抽提后,在細胞核內(nèi)存留在核基質(zhì)網(wǎng)絡中的核仁殘余，此后一些學者利用某些核仁蛋白或RNP的抗體來標記經(jīng)過選擇性抽提而存留的核仁殘余。但是由于所用抽提條件的差異，已經(jīng)報道的幾篇文獻結(jié)果也不一致。也有學者提出核仁基質(zhì)的定義應該修改或補充。2/15/2023115將分離純化的HeLa細胞核仁經(jīng)過選擇性抽提及核酸酶處理，利用整裝電鏡及DGD包埋去包埋技術(shù)，觀察到核仁殘余的形態(tài)呈現(xiàn)為精細的纖維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，將它稱為核仁骨架，到目前為止，對于核仁骨架的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其組成成分還沒有普遍的、確切的認識。驗結(jié)果證明，核仁骨架是纖維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)體系，其多肽成分與核基質(zhì)、染色體骨架有明顯區(qū)別，進一步證明肌動蛋白與fibrillarin是核仁骨架的主要成分。2/15/20231161、核仁骨架結(jié)構(gòu)、成分與功能的探討80年代初，核仁骨架作為有形的結(jié)構(gòu)被提出，20多年來已為眾多學者逐漸接受。但核仁骨架到底是一個怎樣的結(jié)構(gòu)?對于這個問題目前還沒有普遍的認識,還不能給予一個準確的答案。至于它的組成成分也所知甚少。由于核仁骨架與核基質(zhì)有著很相似的物理性質(zhì)，結(jié)構(gòu)上又緊密相連，從技術(shù)上來講，要將核仁骨架從核基質(zhì)中分離出來，難度很大。所以，研究它的組成成分有著許多障礙。已經(jīng)進行的一些工作基本是利用核仁蛋白或RNP的抗體來標記經(jīng)過選擇性抽提而存留的核仁殘余。2/15/2023117利用fibrillarin及U3snRNP的抗體證明fibrillarin是非洲爪蟾及雞具核紅細胞的核仁骨架成分并且與U3snRNA構(gòu)成U3snRNP存在于核仁骨架中。實驗工作表明,將HeLa細胞的核仁分離純化出來，再經(jīng)選擇性抽提得到的核仁骨架呈現(xiàn)為精細的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),稱之為核仁骨架。對BHK221細胞及小鼠肝細胞的核仁進行相同條件的處理，也觀察到類似的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。是不是這種纖維網(wǎng)絡(核仁骨架)才代表核仁骨架的真正結(jié)構(gòu)?或者這種結(jié)構(gòu)類似于核基質(zhì)的核心纖維，由這種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的“核仁骨架”與一些核仁骨架結(jié)合蛋白及RNA構(gòu)成傳統(tǒng)意義上的核仁骨架-網(wǎng)絡?2/15/2023118fibrillarin是真核生物核仁內(nèi)一種保守的蛋白，酵母中與其同源的NOP1研究較為清楚。NOP1幾乎參與rRNA加工及核糖體前體裝配的所有環(huán)節(jié),結(jié)果顯示36kD核仁骨架蛋白在核仁骨架中全方位及大含量的分布,或許可以從一個側(cè)面說明它在哺乳動物細胞中與酵母的NOP1有類似重要的功能。有關(guān)核仁骨架的功能基本屬于推測性的，因為對核仁骨架的形態(tài)結(jié)構(gòu)與組成成分的研究還處于起始階段。不過它與rDNA及核仁相隨染色質(zhì)的空間排布與復制、rRNA的轉(zhuǎn)錄、加工及與核糖體蛋白質(zhì)裝配成核糖體前體以及多種生物大分子或大分子復合物的進出核仁等生物學功能可能密不可分,只是具體細節(jié)尚不明了。證明肌動蛋白在核仁骨架中的存在，或許有助于進一步釋明核仁骨架功能。2/15/20231192.核仁骨架與核基質(zhì)、染色體骨架的關(guān)系在細胞分裂過程中，分裂間期的核基質(zhì)及核仁骨架與中期染色體骨架的相互轉(zhuǎn)化是一個很復雜且十分有意義的問題，曾經(jīng)有些學者做過探討，但還缺乏直接的證據(jù)。核基質(zhì)與染色體骨架存在一些共同的成分，如拓撲異構(gòu)酶Ⅱ、肌動蛋白等，可能由這些成分構(gòu)成核基質(zhì)與染色體骨架的核心支架。2/15/2023120細胞周期進行的同時伴隨著核仁周期的進行，有絲分裂過程中，核仁的形態(tài)經(jīng)歷一系列變化。以人的細胞為例，S期細胞核內(nèi)含有一個大核仁。到G2期的晚期核仁開始分離，rDNA停止轉(zhuǎn)錄、凝集并逐漸收縮回到相應染色體的核仁組織區(qū)(第13，14，15，21，22對染色體的次縊痕)，核仁消失。有絲分裂末期，核仁組織區(qū)DNA去凝集，rRNA合成重新開始，10個極小的核仁重新出現(xiàn)在子細胞染色體核仁組織區(qū)附近。然后這些小核仁又逐步融合成一個大的核仁。觀察到36kD核仁骨架蛋白在核仁前體中已經(jīng)存在，隨著核仁的融合該蛋白又聚集到大的核仁中。在核仁周期中核仁骨架扮演著什么樣的角色?這是一個很有意思并值得進一步探討的問題.2/15/2023121（七）核基質(zhì)及其研究方法大量研究表明核基質(zhì)不僅在維持細胞核的形態(tài)結(jié)構(gòu)，而且在染色質(zhì)/染色體構(gòu)建、DNA復制和基因表達調(diào)控（RNA合成、RNA合成后加工和RNA運輸）等一系列活動中發(fā)揮重要作用。特別是核基質(zhì)結(jié)合元件（matrixattachedregion，MARs)的作用已成為研究的熱點而引起了人們的極大關(guān)注。在這期間有關(guān)研究者從各自目的和實驗條件出發(fā)先后建立了多種別具特色的核基質(zhì)研究方法。應用這些方法所獲得的諸多研究結(jié)果已使人們充分認識到核基質(zhì)在生命活動中的重要意義。2/15/2023122毫無疑問，有關(guān)核基質(zhì)方面的研究必將在今后全面而深刻地認識基因功能中發(fā)揮重要作用。在這種情況之下，全面系統(tǒng)地總結(jié)評述核基質(zhì)研究方法，比較各種方法的特色及其所存在的不足，為有關(guān)研究提供借鑒是非常有意義的。有鑒于此，將以往各種主要的核基質(zhì)研究方法概括歸納為五個類別，以分析核基質(zhì)分離提取步驟為主線，全面系統(tǒng)地闡述了它們的優(yōu)缺點?，F(xiàn)分述如下：2/15/20231231、高鹽抽提法高鹽抽提法最初是由Berezney和Coffey于1977年建立的。后來經(jīng)過多次改良逐漸發(fā)展成為了一種經(jīng)典的核基質(zhì)研究方法。其過程是從組織或細胞株出發(fā)，先用非離子去垢劑(TritonX-100或NP-40等）游離細胞核，再通過蔗糖密度梯度離心得到高度純化的細胞核。細胞核用內(nèi)源或外源核酸酶消化，使核內(nèi)的DNA和RNA降解。然后用鹽溶液和去垢劑反復抽提，先用低鹽緩沖液抽提洗移去被酶解的DNA或RNA片段以及松弛結(jié)合的染色質(zhì)組分，再用高鹽緩沖液抽提以去除大部分染色質(zhì)組分，最后用去垢劑溶去核膜中所含的脂質(zhì)成分，經(jīng)低鹽緩沖液洗滌離心即得核基質(zhì)。在上述各抽提操作中均加入了蛋白酶抑制劑PMSF(phenylmethylsulfonylfluoride）。2/15/2023124用此方法分離出來的核基質(zhì)盡管去除了85%-90%的總核蛋白和幾乎所有的染色質(zhì)，但仍然保持了完整細胞核的許多主要結(jié)構(gòu)特征，其中包括染色質(zhì)環(huán)附著點、DNA復制復合體和類固醉激素受體等，同時還含有部分與之緊密相連的RNA、少量的DNA以及痕量的脂類。另外，在高鹽抽提過程中用核酸酶消化會造成大量的RNA丟失。RNA以及與之緊密結(jié)合的核糖核蛋白（ribonucleo-protein,RNP）的存在是保持核基質(zhì)結(jié)構(gòu)完整的重要因素之一。不管是外源性RNase（如RNaseA)，還是內(nèi)源性RNase消化細胞核，去除大部分RNA后都會導致部分核內(nèi)纖維絲的崩解，聚集形成一種無定形的結(jié)構(gòu)。隨著hnRNA的溶去，與之緊密結(jié)合的RNP也隨之丟失，更加劇了核結(jié)構(gòu)的崩解。所以在制備核基質(zhì)過程中加入RNase抑制劑如氧釩核苷復合物(vanadylribonucleosidecomplex）防止結(jié)構(gòu)RNA的破壞是非常重要的。2/15/2023125這種經(jīng)典的研究方法最大的特點在于有效地防止了胞質(zhì)成分特別是中間纖維的污染，所以適合于研究核基質(zhì)的組成成分。但這種方法的不足也是非常明顯的，首先激烈的高鹽抽提（2Mol/LNaCl）會導致核結(jié)構(gòu)的明顯皺縮，核半徑可減少20%-50%，所以不適合進行核基質(zhì)形態(tài)學的研究。而相比之下用(NH4)2SO4沉淀等方法處理則核形態(tài)變化不大（見下述）。其原因可能是細胞核經(jīng)核酸酶消化后，隨著離子強度的增加，各種化學基團之間的相互作用增強，導致核基質(zhì)的形態(tài)在去除染色質(zhì)的同時快速收縮。而低濃度的硫酸按（0.25Mol/L）沉淀法比高鹽抽提法的條件更溫和，對核基質(zhì)形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響較小。

2/15/20231262硫酸銨沉淀法硫酸銨沉淀法是目前應用最廣泛的核基質(zhì)研究方法之一，主要應用于核基質(zhì)形態(tài)結(jié)構(gòu)的觀察、核基質(zhì)成分及其功能分析等方面的研究。它首先由Fey和Penman于1984年建立，后來人們又對該方法進行了許多改良。硫酸銨沉淀法的特點之一在于不用純化細胞核，而直接進行核酸酶消化和硫酸銨沉淀核基質(zhì)。其主要過程是：細胞懸浮于內(nèi)含TritonX-100和氧釩核苷復合物的細胞骨架緩沖液溶去膜系統(tǒng)，去除大部分可溶性蛋白。再用抽提緩沖液處理后離心，去除微絲、微管和其它細胞骨架蛋白以及膜系統(tǒng)中的脂質(zhì)成分。然后經(jīng)DNase工消化后，緩慢加入冷硫酸銨至終濃度為0.25Mol/L，經(jīng)去除染色質(zhì)，沉淀物即為核基質(zhì)。以上各步的緩沖液均加蛋白酶抑制劑(PMSF）和RNase抑制劑（氧釩核苷復合物）。2/15/2023127盡管大部分中間纖維蛋白已被去除，此法制備的核基質(zhì)在電鏡下觀察仍然有部分中間纖維的存在。準確地說，這樣分離純化得到的是核基質(zhì)-中間纖維骨架體系。為了把中間纖維去除，F(xiàn)ey和Penman又將硫酸銨沉淀法進行了一定的改良。他們把NM-IF骨架體系溶于含8Mol/L尿素的蛋白溶解緩沖液中，然后于透析緩沖液中4℃下透析，隨著尿素的去除，中間纖維蛋白又重新聚集在一起，經(jīng)過超速離心，絕大部分的中間纖維與可溶的核基質(zhì)蛋白分離，上清液用丙酮或無水乙醉沉淀，即得到純化的核基質(zhì)蛋白。目前應用硫酸銨沉淀法制備得到的核基質(zhì)蛋白，通過雙向電泳技術(shù)已在許多組織或細胞系中找出了差異或特異性核基質(zhì)蛋白，這為進一步進行基因表達調(diào)控的研究和在分子水平上揭示腫瘤等疾病的發(fā)病機理以及針對性地開展診斷、治療等方面的研究奠定了物質(zhì)基礎。2/15/2023128硫酸銨沉淀法的一個主要技術(shù)創(chuàng)新就是采用更溫和的方法來去除染色質(zhì)。DNase作用于核小體間的DNA，斷開后的核小體連同組蛋白可被溫和的鹽濃度（0.25Mol/L（NH4)2SO4）洗掉。整個洗脫過程并沒有破壞hnRNP復合物，從而較好地保持了核基質(zhì)的精細網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。值得著重提出的是，硫酸銨沉淀法提取核基質(zhì)具有高度的重復性，非常適合于生化成分的分析。2/15/202