[发明专利]皮肤特异表达绵羊β-catenin基因的表达盒、重组质粒以及它们的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种皮肤特异表达绵羊β-catenin基因的表达盒、重组质粒以及它们的应用。

背景技术

毛囊是控制毛发生长的一个复杂的皮肤附属结构，在胚胎期形成，主要由毛乳头、毛母质、内根鞘、外根鞘、隆突区和毛干等结构组成。毛囊形态发生的信号起源于真皮，随后一系列的信号分子穿梭于上皮细胞和真皮细胞之间，介导这两个细胞群体之间的相互作用，促使上皮细胞和真皮细胞的增殖、分化、迁移及其之间相互连接的一系列活动，最终形成完整的毛囊。毛发的生长是一个周期性过程，分为生长期、退行期和静止期。各个时期的发动和持续时间因绵羊品种而异，毛囊干细胞的分化在毛囊周期性变化过程中起了重要作用。毛囊的各性状决定了羊毛的产量和品质，毛囊的周期性变化引起了绵羊羊毛的脱落，因此了解毛囊的性状及其周期性变化规律是提高羊毛产量和品质的重要基础。

Catenins是与钙黏着蛋白结合形成复合物的一种蛋白家族，分为α、β、δ、γ4个亚型。其中β-catenin是一种具有双重功能的蛋白，最早是由德国细胞生物学家Walt Birchmeier发现。β-catenin既可以作为一种黏附分子参与细胞之间的黏附连接，又可以经由WNT信号通路参与调节基因的转录。在没有WNT配体存在的情况下，大部分的β-catenin与钙黏着蛋白结合参与细胞间的黏附连接，少部分的β-catenin与Axin、APC、CKI和GSK-3β结合形成复合物。CKI首先引起β-catenin第45位残基磷酸化，此反应又进一步催化GSK-3β对β-catenin33、37、41位残基发生磷酸化作用，被磷酸化标记的β-catenin被泛素连接酶β-Trcp蛋白识别进而泛肽化，最终进入泛素降解途径降解，胞浆中游离的β-catenin水平极低；WNT信号传入时，WNT蛋白与FRZ胞外结合，在LRP协同作用下，Dvl被募集至细胞膜附近，Dvl促使GSK-3β磷酸化，使其从Axin复合物上脱落，从而避免进入泛素降解途径。脱落的β-catenin在胞浆中聚集，达到一定浓度时，通过核孔进入细胞核。在细胞核内，β-catenin与Tcf/Lef结合，促进靶基因的激活转录。实验表明β-catenin作为信号分子穿梭于上皮细胞和表皮细胞之间，介导二者之间的相互作用，在毛囊形成过程中扮演重要的角色。胚胎期干扰β-catenin基因的表达，将不会形成正常的毛囊结构；在出生后干扰β-catenin基因的表达则导致在第一个毛发周期之后毛发脱落，不会进入下一个生长周期；敲除掉β-catenin基因之后，毛囊干细胞也不会分化形成毛囊细胞。反之，在胚胎期增加β-catenin的表达水平能够引起毛囊数目的增加，而且会诱导毛发由静止期提前进入生长期。然而，β-catenin在毛囊形成和周期性变化过程中的作用方式和作用机理还不是很明确。

发明内容

本发明的目的是提供一种皮肤特异表达绵羊β-catenin基因的表达盒、重组质粒以及它们的应用。

本发明提供了一种DNA分子，自上游至下游依次包括人皮肤特异性启动子K14和β-catenin基因。

所述β-catenin基因编码序列表的序列2所示的β-catenin蛋白。

所述β-catenin基因具体可如序列表的序列1自5’末端第2226至4571位核苷酸所示。

所述人皮肤特异性启动子K14具体可如序列表的序列1自5’末端第12至2011位核苷酸所示。

所述DNA分子具体可如序列表的序列2自5’末端第12至4728位核苷酸所示。

所述DNA分子中，在所述β-catenin基因的下游还可具有IRES序列和荧光标记基因。

所述IRES序列具体可如序列表的序列1自5’末端第4735至5319位核苷酸所示。

所述荧光标记基因具体可为序列表的序列1自5’末端第5323至6039位核苷酸所示的EGFP基因。

所述DNA分子具体可如序列表的序列2自5’末端第12至6039位核苷酸所示。

含有以上任一所述DNA分子的质粒也属于本发明的保护范围。所述质粒具体可为序列表的序列1所示的质粒。序列1中自5’末端第12至2011位核苷酸为人皮肤特异性启动子K14，第2217至2225位核苷酸为Kozak序列，第2226至4571位核苷酸为β-catenin基因，第4572至4728位核苷酸为β-catenin基因的3’UTR区域，第4735至5319位核苷酸为IRES序列，第5323至6039位核苷酸为EGFP基因。