第五次全国基因结构、克隆与调控学术讨论会在厦门举行（1993年）

中国生物化学会第五次基因结构、克隆与调控学术讨论会于1993年11月22日——25日在厦门大学举行。各方前来参加讨论会的代表168人，提交的论文摘要170篇。此外，还有一些厂商与会。会议组织者邀请了11位专家在大会上作专题报告，工作交流则以分会形式进行。

李载平研究员（中科院上海生化所）宣布本次讨论会开始后，代表大家对厦门大学领导和生化教研室主任颜思旭教授为讨论会的成功进行所作的精心安排表示感谢。厦大校长林祖根教授接着致词。他说，厦门在50年代时是前线，现在则是经济特区，这次全国基因学术会议能在厦大举行是借了改革开放的东风，是厦大的一个新起点。

第一个在大会作专题报告的沈羽非研究员（中国医科院基础医学所)的题目是《真核基因转录机制研究的进展——1993年美国冷泉港会议简介》。她指出，冷泉港会议虽然名称上是表明“肿瘤细胞”的，其实并不限于肿瘤细胞，而是比较全面地反映出基因转录机制研究的现状和前沿的。冷泉港会议每二年举行一次，第一次是1989年，1993年是第三次。第一次会议期间的一个重要进展是发现了TATA盒的结合蛋白，这次会上报告的工作比较多集中在转录因子II （TFII）的研究上，得一等奖的工作是关于蛋白质DNA复合体的晶体结构研究。今后，真核基因转录机制研究的学术会议将每年举行一次，除冷泉港外，也将在海德堡进行。

敖世洲研究员（中科院上海生化所）作了题为《蛋白质磷酸化与基因转录的调节》的报告，他指出，基因转录过程涉及很多蛋白质与DNA、蛋白质与蛋白质的复杂反应，在这些反应中，蛋白质的磷酸化和去磷酸化起着非常重要的调节作用。调节作用主要发生在控制转录因子从细胞浆到细胞核的转运、影响转录因子与DNA的结合以及调节蛋白质因子转录激活区和其它因子的作用这三个水平上。磷酸化调节的作用机理在于增加蛋白质表面的负电荷（去磷酸化便减少了负电荷)或引起蛋白质构象改变。敖指出，真核RNA聚合酶II的特点是其最大亚基羧端区的结构（CTD）具有YSPTSPS七个氨基酸的重复序列。不同来源RNA聚合酶II的这段重复序列虽然长度不同，但都是酶催化活性必需的。CTD磷酸化是转录起始过程中不同阶段的开关，而TFIIH恰恰具有CTD蛋白激酶的活性，能使CTD磷酸化。CTD磷酸化使负电荷增加，导致转录前起始复合物的瓦解，于是转录进入RNA链延伸阶段。敖认为，真核基因转录调控研究的未来目标应是确定从细跑膜受体到核内转录机器之间的中间步骤。在脊椎动物细胞中，已发现至少有5个蛋白激酶的级联作用。

刘德培研究员（中国医科院基础医学所）的报告是《细胞分化与基因表达调控》。这既是一个最引人入胜的问题，也是最错综复杂的问题，古老而新鲜。他指出，对细胞分化和个体发育的研究，最重要的是阐明阶层控制系统与调控网络的规律。在胚胎发育早期阶段，同源基因起着重要作用。果蝇由囊胚向原肠胚发育时，是同源基因xhox3确定位置信息，决定细胞向不同胚层分化，而xhox3的表达受多种生长因子的诱导。近年在鼠、人等晡乳动物中也发现了同源基因，其结构、功能与果蝇的非常相似。不同的是，在哺乳动物中，单一的祖先同源基因簇已重复成为多个分离的同源基因簇。在已分化的细胞中，不同基因的表达可分为三种基本状态：一种是持续表达，如一些膜蛋白基因、染色体上的组蛋白基因，这些也称为看家基因：一种是持续失活，如X染色体上的一·些基因：一种是组织特异性表达。持续失活的基因甲基化程度较高，持续表达的看家基因常是低甲基化，属于组织特异性表达的基因则常在其5‘上游区呈低甲基化状态，研究揭示，在基因启动子区域有几种在不同种系细胞中结构类似的DNA片段：TATA、CAAT和CACCC，称为保守盒，其中TATA对转录调控最重要，一些缺乏TATA盒的基因，其转录起始位点不确定。一些组织特异性表达的基因如珠蛋白基因、载脂蛋白基因等，其同类基因串联成簇，每个基因簇在5′上游远端有决定组织特异性表达的增强子，而有组织特异性或发育阶段特异性的沉默子则能与特异蛋白结合以抑制基因转录。

杨胜利研究员（中科院上海生物工程中心）向大会作了《受体基因克隆》的报告。开展受体基因克隆研究的起因是：（1）可以促进受体结构，功能的研究；（2）受体本身可以作药或利用受体筛选新药。用作受体基因表达的系统有大肠杆菌、棒状杆菌、酵母和痘苗等。杨指出在大肠杆菌中因缺少相应信号系统表达不好，在酵母中则表达高而且产物都有功能。

陈诗书教授（上海第二医科大学）报告了《人类基因治疗研究的进展》。他首先对基因治疗的含义作了阐述。从基因角度讲是用正常有功能的基因去置换或增补有缺陷的基因，从治疗角度讲是将新的遗传物质转移到某个体的细胞中以获得治疗效果。根据《人类基因治疗》杂志到1993年5月1日的统计资料，已登记试用基因治疗的病例计划有47个，其中26个在执行中，陈教授就逆转录病毒载体作为基因转移工具、靶向问题和治疗的疾病对象（遗传病，肿瘤和病毒病）等方面作了概括介绍。

黄华梁研究员（中科院遗传所）就《基因工程抗体研究进展》作了报告，他指出，鼠源单克隆抗体对人体有免疫原性，要降低它，就导致了基因工程抗体技术的诞生和发展，1984年，人-鼠嵌合抗体在骨髓瘤细胞中表达成功；1986年，人源化抗体（又称改形抗体）构建和表达成功，改形抗体因其中鼠源部分只占很小比例，免疫原性大大降低；1988年，证明抗体的Fab和Fv片段可在大肠杆菌中正确装配成保持原抗体特异性的小分子抗体；1989年，用外分泌型表达截体构建成小鼠抗体库（以X噬菌体或质粒为载体，可变区基因5'端有外分泌信号序列，抗体分子可分泌到细菌体外）；1991年，用附着型表达载体构建成抗体库（以丝状噬菌体fd、M13等为载体，抗体与噬菌体的基因II或VII编码的外壳蛋白形成融合蛋白附着在噬菌体表面上），获得了全人源化的抗体。

刘新垣研究员（中科院上海生化所）报告的《白细胞介素-2基因的表达、改造和功能》是自己研究组的工作。他们用基因定位突变方法改变白细胞介素-2（IL-2）分子中的某些氨基酸，研究了IL-2的结构和功能关系。将125位Cys改为Ala时，IL-2的稳定性提高(125位Cys处于IL-2 α螺旋的疏水侧，而Ala的疏水性是大于Cys的)。将125位Cys改为Pro，对α-螺旋造成破坏，IL-2的活性下降；如同时将127位Ser也改为Pro，α-螺旋破坏更多，IL-2的活性也进一步下降。通过这类工作，证明IL-2分子中的四个α-螺旋对其生物活性都很重要，并且证明国外用核磁共振技术研究得到的IL-2分子中有四个α-螺旋和一个β折叠的结果是正确的，而国外用X射线行射技术研究所得的IL-2分子中有六个α-螺旋的结论是错误的。将20位Asp（是关系到与受体的β亚基结合的位置)改为Lys，IL-2的活性下降，改为Arg或Leu(它们的侧链比Lys的更长)，活性下降更大，结合荧光分析，可观察到二种突变IL-2的吸收峰有了显著转移，证明立体结构发生了变化。将20位Asp和17位Leu改为20位Leu和17位Asp，IL-2的活性全部丧失，表明20位Asp和17位Leu处于立体结构中的一定位置对IL-2的生物活性是绝对重要的。刘新垣组还发现IL-2具有镇痛作用。将45位Tyr改为Val，其镇痛作用完全消失，表明镇痛的活性中心就在45位Tyr附近。

金由辛副研究员（中科院上海生化所）向与会者介绍了国外研究《真核生物tRNA基因的表达》情况。真核生物tRNA基因绝大多数以单顺反子方式存在，通常由对应于tRNA前体的结构基因、5'旁侧序列和3'旁侧序列组成，结构基因中含有对应于成熟tRNA的序列以及将在tRNA前体加工过程中被除去的5'多余序列和3'多余序列，有的tRNA基因中还有插入序列(IVS)。真核生物tRNA基因转录由RNA聚合酶III（Pol III）参与。酵母RNA Pol III由15种亚基组成，即C160、C128、AC40、AC19、ABC27、ABC23、ABC14.5、ABC10、ABC10、C82、C53、C37、C34、C31和C25。C160、C128、AC40和AC19组成合成酶的核心。C53、C37和C31是rRNA基因表达所必需。绝大多数tRNA基因含有结构基因内的启动子A盒（相当于tRNA的D茎和D环区，保守序列为TRGYNNAGTYGGTA)和B盒（相当于tRNA的T环和T茎，保守序列为TTCGANNCY)。与真核tRNA基因转录有关的因子有TF III B和TF III C。转录首先由TF III C识别B盒和A盒开始，识别B盒在识别A盒之前。在TF III C的介导下，TF III B识别基因的5'旁侧序列，以后RNA Pol III和TF III B结合装配成转录起始复合物。酵母的TF ⅡI B不与DNA发生序列专一的相互作用，但在TF III C-tDNA复合物形成后，它可精确地结合在转录起始点临近的上游部位。绝大多数tRNA基因不含TATA盒，但其转录又确需TATA盒结合蛋白(TBP)参与。tRNA基因转录终止由终止子控制，它由4-6个T和邻近区城组成，终止也取决于RNA Pol III第二大亚基以及一些其它蛋白因子。初始转录物要经多种加工才成为有功能的成熟tRNA，包括除去两端多余序列、剪接、加CCA末端、修饰等。

陆长德副研究员（中科院上海生化所）作了题为《细胞周期中DNA复制的控制》报告。他指出，真核细胞DNA复制发生在细胞周期的S期，细胞复制的控制既发生在DNA复制起始上，也发生在参与DNA复制的酶和蛋白质因子的基因表达的调控上。

曾溢滔研究员（上海儿童医院）在《珠蛋白基因表达的遗传控制》报告中指出，人珠蛋白基因的结构、表达是用以研究真核生物基因表达调控的极好模型。他以β-珠蛋白基因簇的结构和表达调控为例，从分子水平上论述了人体自胚胎、幼儿到成年的血红蛋白亚基组成变化的成因。同时，他还介绍了用药物调控珠蛋白基因表达以治疗血红蛋白异常的分子病的成功例子，有力地提出，基因治疗的概念不仅应包括前面陈教授所讲的将有正常功能的基因去置换或增补缺陷基因，也应包括用调控手段迫使基因表达由异趋常的治疗，给人印象深刻。

大会专题报告的最后一个是李载平研究员就人类基因组研究现状作介绍。人类基因组约由3300Mb组成，解读它的工作包括单个染色体的分离，基因库构建、克隆作图、顺序分析等，十分繁重。当初计划整个研究用15年时间和30亿美元完成。现在，时间已经过去3年，已经测定的只有15Mb，约是全基因组的1/200，距离完成可说还遥远得很呢！这就是说，今后要每年以测定330Mb的速度前进，才能如期完成，工作的艰巨可想而知。说明了这种情况后，李载平研究员接着提到近年来取得的一些有关的重大进展，如能够分离2.2Mb大小片段的脉冲电泳技术和大克隆YAC库、BAC库的建立，麻省理工学院的Page等完成人Y染色体60000Kb的克隆，以Daniel Cohen为领导的法、美、日等国12个单位36人完成人21号染色体48000Kb的克隆以及由4个单位22位工作者完成的人全基因组（不是单个染色体）克隆等，给人以很大鼓舞。他很有信心地说，如期完成人类基因组的研究计划是有可能的。

上述大会专题报告将全部在《生物工程学报》1994年第2期上刊出。

在为讨论会所作的结束语中，李载平研究员指出，提交本次会议交流的工作报告有关基因工程方面的所占>50%，体现了紧密围绕国民经济建设这个主战场，工作有一定水平、有贡献、有特色。基础研究方面，有不少好的工作，具有国际水平。他特别赞扬了武汉大学关于中国栽培稻起源的研究。同时，他也指出，目前国内还缺乏对神经、细胞分裂、分化、发育、程序化死亡这些方面进行研究，是今后应该注意开展的。

(汪成尧)

原载于《生命的化学》1994年14卷第1期