人类S100A8/A9基因的转录调控

S100蛋白以其在中性条件下能溶解于100%饱和硫酸铵中而得名,是一个酸性的钙离子结合蛋白家族。S100A8和S100A9均为S100蛋白家族成员。S100A8/A9形成的异源二聚体蛋白即钙卫蛋白,在抗感染、抗肿瘤等过程中发挥了重要的功能。S100A8/A9基因启动子受许多转录因子如C/EBPα、C/EBPβ等的调控。炎性因子如白细胞介素、干扰素γ、肿瘤坏死因子α、脂多糖等可以上调S100A8/A9基因的表达,众多的细胞信号通路也参与了S100A8/A9基因的表达调控。表观遗传因素在S100A8/A9基因的表达过程中也发挥了重要的调控作用。本文概述了人类S100A8/A9基因的转录调控进展,对该领域的研究趋势进行了展望。     

哈氏弧菌(Vibrio harveyi)recA基因的克隆与原核表达

SOS反应不仅能够促使细菌本身产生耐药性,而且与细菌耐药基因的水平转移密切相关。rec A是细菌SOS反应的重要基因,影响SOS反应的开启和关闭。本研究以水产养殖经济动物的条件致病菌哈氏弧菌ZJ0603基因组DNA为模板,设计同源引物克隆出SOS基因rec A(recombinase A),并对rec A基因进行了生物信息学分析。并构建了rec A基因的原核表达载体PGEX-rec A,在大肠杆菌BL21(DE3)中成功诱导表达,对Rec A蛋白的诱导温度、时间、IPTG浓度等条件进行了优化。结果表明,rec A基因的开放阅读框为693 bp,编码230个氨基酸,Rec A蛋白理论分子量为25.29 k D。重组蛋白表达的优化条件为37℃、0.04 mmol/L IPTG诱导6 h。     

苏云金芽孢杆菌vip3A基因的检测及保守性分析

Vip3A蛋白是苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)在营养期分泌的一类新型杀虫蛋白。用PCR方法从114个Bl菌株和41个Bl标准菌株中筛选到39株即约25％的菌株含有vip3A基因。利用所制备的Vip3A蛋白的多克隆抗体对以上含有vip3A基因的Bt菌株进行Western印迹分析,发现多数PCR反应为阳性的菌株都产生89kD大小的蛋白,其中有4株没有Vip3A蛋白的表达。从以上菌株中挑选2个对夜蛾科害虫具有较高和较低毒力的菌株,即S101和6ll,并分别进行vip3A基因的克隆和测序,再与GenBank上所登录的其它6个全长vip3A基因和2个已报道的但未登录GenBank的vip3A基因进行核苷酸和氨基酸序列比较,结果表明,vip3A是一个极其保守的基因。将以上所克隆的2个却3A基因即vip3A—S101和vip3A-611分别插入表达载体pQE30构建了表达质粒pOTP-S101和pOTP-6ll,转化到大肠杆菌M15,经lmmol／L IPTG诱导后均表达89kD大小的Vip3A蛋白。蛋白可溶性试验表明,Vip3A-S101和Vip3A-611分别有48％和35％的蛋白是可溶的。将Vip3A-S101和Vip3A-6ll蛋白和已报道的Vip3A—S184蛋白对初孵斜纹夜蛾(Spodoptera litura)幼虫进行生物测定,结果表明,3个Vip3A蛋白对斜纹夜蛾幼虫毒力没有显著性差异,这说明了Vip3A个别氨基酸的变化对蛋白的杀虫活性没有影响。     

苏云金杆菌辅助蛋白P20对营养期杀虫蛋白Vip3A表达的影响

为检测苏云金杆菌辅助蛋白P20对Vip3A表达和杀虫活性的影响,将p20基因与vip3A基因相连构建了重组质粒pHVP20,然后电激转化至Bt中进行了共表达,以仅携带vip3A基因的质粒pHPT3作为对照质粒。Westernblot结果显示,当vip3A基因和p20基因在Bt无晶体缺陷株CryB中共表达时,Vip3A蛋白的最大表达量约是其在CryB(pHPT3)菌株中单独表达的1.5倍。生物测定结果表明,CryB(pHVP20)和CryB(pHPT3)菌株对初孵斜纹夜蛾幼虫的LC50值分别为48.79μg/mL和78.00μg/mL,这说明P20蛋白可以促进vip3A基因在Bt中的表达,但对提高Vip3A蛋白的杀虫毒力没有显著性帮助。     

苏云金芽胞杆菌Sigma H对芽胞形成的影响

【目的】检测苏云金芽胞杆菌HD73中的转录调控因子Sigma H(σ~H)对spo0A基因转录的调控作用;异源表达纯化Sigma H蛋白,验证其对spo0A基因启动子的直接结合;检测sigH基因的缺失对苏云金芽胞杆菌HD73芽胞形成和晶体蛋白产生的影响。【方法】通过测定spo0A基因启动子指导的β-半乳糖苷酶活性评价spo0A基因在苏云金芽胞杆菌HD73野生型和sigH缺失突变体中的转录水平;通过PCR扩增苏云金芽胞杆菌HD73的sigH基因并插入到表达载体pET21b上,将质粒转入到表达菌株BL21(DE3)中,得到重组菌株BL21 (pETsigH);利用镍柱亲和纯化和阴离子交换纯化得到纯化的Sigma H蛋白;通过凝胶迁移实验(electrophoretic mobility shift assay,EMSA)验证Sigma H蛋白与spo0A基因启动子的直接结合;通过显微镜观察、活芽胞计数的方法对突变株HDΔsigH进行表型特征分析。【结果】sigH缺失后,spo0A基因转录活性降低;在大肠杆菌中正确表达并纯化出大小约为28kDa的Sigma H-His蛋白;EMSA结果表明纯化后的Sigma H-His蛋白可与spo0A基因启动子结合;镜检和活芽胞计数结果表明突变株HDΔsigH无法产生芽胞和蛋白晶体。【结论】Sigma H蛋白通过与spo0A基因启动子结合直接调控spo0A基因的表达且sigH基因的缺失阻断了苏云金芽胞杆菌中芽胞和晶体蛋白的产生。     

基于CRISPR/Cas9系统建立SNX11基因敲除A549细胞系

为了建立SNX11基因稳定敲除A549细胞系,本研究通过构建针对人SNX11基因的特异性打靶慢病毒载体,将该慢病毒感染A549细胞系,使用嘌呤霉素对慢病毒感染阳性的A549细胞进行筛选,利用梯度稀释法获得单细胞并扩增培养,提取细胞基因组DNA,PCR扩增后进行测序验证,同时提取细胞蛋白后利用Western Blot方法进行蛋白敲除验证,最后进行细胞活性检测和脱靶效应评估。最后,本研究获得了一株SNX11基因敲除A549细胞系;通过脱靶效应评估,结果显示最可能的20个脱靶位点均不存在脱靶现象;该基因敲除对细胞增殖活性没有影响。本研究成功构建了一株SNX11基因敲除A549细胞系,为SNX11蛋白的功能研究建立了细胞模型。     

小球藻亲环蛋白A的酶活性及过表达拟南芥抗盐性分析

在前期研究中分离到噬碳酸盐小球藻（Chlorella sp.X1）的亲环蛋白基因CsCyp1A（登录号：KY207381）,编码CsCyp1A蛋白是否具有肽酰脯氨酰顺反异构酶（PPIase）活性功能是进一步研究它参与小球藻耐盐生物学过程的基础。通过His标签的pQE-30-CsCyp1A原核蛋白表达载体,经IPTG诱导它的E.coli M15菌株表达融合蛋白,Nitra-柱纯化后获得纯化的30 kDa左右的His-CsCyp1A融合蛋白质,Western杂交检测到HisCsCyp1A蛋白的杂交信号。酶活性分析显示,HisCsCyp1A融合蛋白中生色基团的产生速度明显快于对照,表明CsCyp1A蛋白可以催化底物N-succinyl-Xaa-Pro-Phe-p-nitroanilide中Xaa-Pro肽键的顺反折叠,说明纯化的CsCyp1A蛋白具有PPIase活性。典型的亲环蛋白家族成员具有肽酰脯氨酰顺反异构酶（PPIase）活性,参与折叠和转运、信号转导、免疫调节、细胞凋亡等生物学过程。真空渗入法侵染转化的拟南芥在35S启动子驱动下超表达CsCyp1A基因,耐盐性研究表明它提高了过表达株系对NaCl胁迫的耐性,揭示小球藻CsCyp1A基因的抗盐性功能,它将成为抗逆育种的基因资源。本研究也为探索小球藻亲环蛋白A的抗盐碱胁迫生物学作用和分子育种奠定了基础。     

拟南芥CK1A基因功能初步研究

利用RT-PCR方法从拟南芥中分离了1个CK基因家族成员CK1A, 该基因的ORF全长2 112 bp, 编码一条703个氨基酸残基的多肽。构建了CK1A基因的植物表达载体35S: GFP: CK1A, 采用基因枪法进行的洋葱表皮细胞GFP瞬时表达实验表明, 荧光信号主要分布在细胞核上, 显示CK1A基因的产物可能在细胞核上发挥作用。半定量RT-PCR分析表明: CK1A基因在花中表达量最大, 其次是茎和根, 在叶和叶柄中表达量较弱。蓝光使CK1A基因的表达升高, 12 h时表达量明显增加, 24 h时表达量下降。酵母双杂交结果显示CK1A蛋白在蓝光下能与CRY2蛋白发生相互作用, 暗示CK1A基因可能参与拟南芥的蓝光信号传导途径。     

近年北京人偏肺病毒基质蛋白、小疏水蛋白和粘附糖蛋白的遗传变异特征分析

为了探讨北京地区儿童中流行的人偏肺病毒(Human metapneumovirus,hMPV)结构蛋白基因特征,本研究着重对hMPV北京地区地方株的基质蛋白(Matrix protein,M)、小疏水蛋白(Small hydrophobic protein,SH)和粘附蛋白(Attachment protein,G)基因进行了基因特征的分析。本研究对2006年至2010年42株hMPV的M蛋白、49株SH蛋白和55株G蛋白基因特征进行了分析,进化分析显示北京地区流行的hMPV的这3个编码蛋白基因分别属于A2、B1和B2基因亚型。地方株M基因高度保守,A和B基因型之间存在7个氨基酸位点的变异(型内高度保守)。不同基因型(A和B)和不同基因亚型(A2和B1、A2和B2)之间的SH基因的氨基酸同源性在60.7%～64.4%之间,而同一基因亚型内的氨基酸同源性则在93.3%～100%之间;同一基因型不同基因亚型之间(B1和B2)的氨基酸同源性在84.7%～88.7%之间。不同年份不同基因亚型G蛋白具有遗传多样性,使用不同的终止密码、核苷酸缺失和插入导致其核苷酸长度不同,变异程度相当高。不同基因型和不同基因亚型之间的G基因的氨基酸同源性在34.0%～38.6%之间,同一基因亚型内的氨基酸同源性在81.5%～100%之间;同一基因型不同基因亚型之间的氨基酸同源性在64.3%～69.2%之间。2008年至2010年的B2基因亚型的毒株大多数在多个位点出现了相同的氨基酸突变,同时出现了2个氨基酸的插入或重复插入,这些毒株在B2基因亚型内形成了一个新的进化簇。抗原位点预测分析显示不同基因亚型的SH和G蛋白的抗原位点均存在差异。     

桔小实蝇线粒体基因组全序列及其分析

桔小实蝇Bactrocera dorsalis线粒体基因组全序列对研究实蝇分子系统进化具有重要意义。本研究通过DNA测序和克隆技术,对桔小实蝇mtDNA全序列进行了测定和分析。结果表明：桔小实蝇线粒体基因组全长15 915 bp（GenBank序列号: DQ845759）。基因组碱基组成为39.3%A,16.2%C,10.2%G,34.3%T,由13个蛋白编码基因、22个tRNA基因、2个rRNA基因以及一个非编码的控制区域（A+T-rich区）组成。7个蛋白编码基因和13个tRNA基因从J链编码,其余6个蛋白编码基因和9个tRNA基因从N链编码。位于J链上的蛋白编码基因具有近似的A、T含量,而位于N链上的蛋白编码基因的A的含量明显高于T的含量。以mtDNA COⅠ基因为例,比较了桔小实蝇与其他14种实蝇的亲缘关系,结果显示其与同亚属（果实蝇亚属Bactrocera）内的其他近缘种相互间的同源性很高。     

丙型肝炎病毒NS5A基因在昆虫细胞中的表达及其分布研究

应用PCR方法从含有丙肝病毒全部非结构蛋白基因的质粒pBAC25中扩增出全长的NS5A基因DNA片段（约1.34kb),PCR扩增NS5A基因片段克隆到转移载体plueBacHisA中。重组转移质粒pBlueBacHis5ADNA与野生型杆状病（AcNPV)DNA共转染SF-9昆虫细胞,通过空斑纯化获得带有NS5A基因的重组病AcNS5A,对重组病毒基因组DNA进行酶切和PCR鉴定,证实HCV NS5A基因已插入重组病毒基因组中,AcNS5A感染SF-9细胞后,在细胞中表达出一条64kD的蛋白,用Western-blot分析,结果表明这种蛋白与抗HVCHS5A特异性抗体发生强烈反应,说明NS5A基因已在细胞中得到表达,应用免疫荧光技术与免疫组化技术进一步研究NS5A蛋白在昆虫细胞中不同时间的表达情况及其分布,结果表明,NS5A蛋白在AcNS5A重组病毒感染细胞24h后主要分布在细胞质膜上,而在48h后则同时分布于细胞质膜和细胞核内,在72h则完全布满整个细胞,我们认为NS5A蛋白定位于质膜和细胞核中,暗示着在病毒复制过程中NS5A蛋白可能参与病毒RNA在质膜上复制和细胞基因表达的调控。     

丙型肝炎病毒NS5A基因在昆虫细胞中的表达及其分布研究

应用PCR方法从含有丙肝病毒全部非结构蛋白基因的质粒pBAC25中扩增出全长的NS5A基因DNA片段(约1.34kb),PCR扩增NS5A基因片段克隆到转移载体pBlueBacHisA中.重组转移质粒pBlueBacHis5A DNA与野生型杆状病毒(AcNPV)DNA共转染SF-9昆虫细胞,通过空斑纯化获得带有NS5A基因的重组病AcNS5A.对重组病毒基因组DNA进行酶切和PCR鉴定,证实HCV NS5A基因已插入重组病毒基因组中.AcNS5A感染SF-9细胞后,在细胞中表达出一条64kD的蛋白,用Western-blot分析,结果表明这种蛋白与抗HCV HS5A特异性抗体发生强烈反应,说明NS5A基因已在细胞中得到表达,应用免疫荧光技术与免疫组化技术进一步研究NS5A蛋白在昆虫细胞中不同时间的表达情况及其分布,结果表明,NS5A蛋白在AcNS5A重组病毒感染细胞24h后主要分布在细胞质膜上,而在48h后则同时分布于细胞质膜和细胞核内,在72h则完全布满整个细胞,我们认为NS5A蛋白定位于质膜和细胞核中,暗示着在病毒复制过程中NS5A蛋白可能参与病毒RNA在质膜上复制和细胞基因表达的调控.     

解淀粉芽孢杆菌TF28抗菌蛋白基因TasA克隆与表达

[目的]克隆解淀粉芽孢杆菌TF28抗菌蛋白基因Tas A并进行原核表达和抑菌活性研究。[方法]采用PCR方法扩增抗菌蛋白基因Tas A,连接p ET22b载体,导入E.coli BL21(DE3)菌株,进行IPTG低温诱导表达,用His柱纯化表达产物,采用纸片方法测定其抑菌活性。[结果]从解淀粉芽孢杆菌TF28中克隆了抗菌蛋白基因Tas A,以p ET22b为表达载体构建高效表达抗菌蛋白Tas A的基因工程菌株,该菌株在0.05 mmol/L IPTG 15℃诱导4 h,Tas A蛋白表达率为34.2%,经His柱纯化后获得SDS-PAGE电泳一条带的纯化Tas A蛋白,其含量为67.8 mg/L,收率为90.8%。该蛋白抑制番茄灰霉病和叶霉病、玉米茎基腐病和水稻稻曲病菌生长。[结论]实现抗菌蛋白基因Tas A的原核表达,表达率34.2%,表达蛋白具有广谱抑菌活性,在植病生防方面具有应用潜力。     

人FAM92A1基因诱饵表达质粒的构建与鉴定

目的 构建人FAM92A1基因（hFAM92A1）的诱饵表达质粒pGBKT7-hFAM92A1并检测其蛋白表达、毒性和自激活作用.方法 PCR扩增hFAM92A1的基因编码序列并克隆入诱饵表达载体pGBKT7中,酶切和测序鉴定后,转化到酵母AHl09细胞中,Western印迹检测诱饵蛋白表达情况,同时检测诱饵蛋白的毒性和自激活作用.结果 成功构建FAM92A1基因的诱饵表达质粒pGBKT7-hFAM92A1,测序结果正确.Western印迹实验证实酵母细胞高表达诱饵蛋白hFAM92A1,诱饵蛋白没有自激活作用.结论 构建的诱饵表达质粒pGBKT7-hFAM92A1可用于下一步酵母双杂交系统实验,为进一步研究hFAM92A1功能奠定了基础.     

人胰岛素A、B链基因的合成、克隆及其在大肠杆菌中的表达

根据人胰岛素A、B链的多肽顺序,设计并用一种简便快速的多肽基因合成了A、B链基因。合成的A 链和B 链基因分别克隆到pWR590质粒上,构建了表达型质粒pWR590-HIA和pWR 590-HIB,它们能够表达由β-半乳糖苷酶N-端约590个氨基酸残基与A 链或B 链组成的融合蛋白(两者之间由Met 连接)。A 链或B 链融合蛋白经BrCN 降解,磺化及分离纯化等步骤,得到了磺化A、B 链。磺化A、B链体外重组得到人胰岛素。     

稳定表达外源性p16基因肺癌A549细胞株的建立及鉴定

为构建稳定表达外源性抑癌基因p16的肺癌A549细胞株,用脂质体介导的基因转染方法,借助真核质粒表达载体（pcDNA3)。将抑癌基因p16转移入此基因缺失的人肺癌细胞株A549细胞中,经G418筛选,获得稳定表达的细胞克隆,用逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）及免疫组织化学鉴定p16基因的表达,同时对克隆细胞分泌蛋白进行活性检测。结果显示转染p16基因的A549细胞中可以检测到p16mRNA及蛋白的表达,说明建立的p16真核表达载体能在肺肿瘤细胞中分泌表达蛋白,表达P16抑癌蛋白的A549细胞株的建立有助于研究抑癌基因p16在肺癌发生中的作用。     

苏云金芽胞杆菌CcpA蛋白对几丁质酶基因chiA和chiB的表达调控作用

【目的】研究苏云金芽胞杆菌Bti75中糖代谢蛋白Ccp A对两种几丁质酶基因chi A和chi B的表达调控。【方法】利用PREDetector软件分析Bti75 chi A和chi B的基因上游区序列,EMSA方法在体外验证Ccp A是否能与chi A和chi B基因的启动子区域片段特异性结合。构建ccp A基因敲除载体以获得敲除突变株Δccp A,运用实时荧光定量PCR技术和Western blot技术比较有无葡萄糖存在的情况下,Ccp A对chi A和chi B基因表达的影响。【结果】计算机分析显示,chi B上游启动子区存在一个潜在的Ccp A结合位点crechi B,而chi A上游启动子区未发现类似序列。体外实验表明,Ccp A蛋白在共阻遏蛋白Hpr-Ser45-P的参与下可与chi B基因启动子区特异性结合,而与chi A基因启动子区没有特异性结合;实时荧光定量PCR和Western blot结果均显示,Bti75中ccp A基因敲除后,同样在葡萄糖存在下chi B的表达量提高而chi A的表达量变化不明显。【结论】在葡萄糖存在的情况下,Ccp A蛋白能抑制苏云金芽胞杆菌中几丁质酶chi B的表达,而chi A的表达不受Ccp A调控。     

短乳杆菌DM9218肌苷水解酶基因的异源表达及活性检测

目的探讨短乳杆菌DM9218肌苷水解酶基因A0008的异源表达及其对肌苷的分解活性检测。方法克隆来源于短乳杆菌DM9218基因组的肌苷水解酶基因A0008,构建原核表达载体,转入大肠埃希菌BL21诱导重组蛋白表达并纯化,进行体外酶活检测。结果成功构建了肌苷水解酶A0008-pET28a原核表达载体,表达并纯化出重组蛋白,酶活结果显示该重组蛋白具有水解肌苷的能力。结论短乳杆菌DM9218基因A0008可能编码肌苷水解酶并参与DM9218对肌苷的分解。     

烟草质体分裂蛋白NtFtsZs在大肠杆菌中的定位分析

分别构建了两个烟草 (NicotianatabacumL .)质体分裂基因NtFtsZ1和NtFtsZ2与编码绿色荧光蛋白的gfpS65A、V68L、S72A基因相融合的原核表达载体 ,并导入大肠杆菌 (Escherichiacoli)JM10 9菌株中进行表达。全长NtFtsZs∶GFP融合蛋白在菌体中有规律地定位 ,暗示NtFtsZs能识别大肠杆菌潜在的分裂位点 ,并能与大肠杆菌的内源FtsZ发生聚合作用 ;融合蛋白的诱导表达抑制了宿主菌的分裂 ,形成了明显的丝状菌体 ,证明真核生物的ftsZ基因与大肠杆菌的ftsZ基因有相似的作用。同时构建了NtFtsZs不同缺失的原核表达载体 ,对这两个基因所编码蛋白不同结构域的功能做了初步分析。实验结果表明 ,烟草FtsZ蛋白的C端结构域与其在大肠杆菌细胞中的正确定位有关 ;而N端结构域与NtFtsZs∶GFP融合蛋白的聚合有关。     

新生隐球菌通过S100A10活化尿激酶-纤溶酶系统侵袭血脑屏障的机制研究

目的验证隐球菌可以上调脑微血管内皮细胞S100A10基因来活化尿激酶-纤溶酶系统,从而更易穿过血脑屏障。方法 1将小鼠脑微血管内皮细胞bEnd.3和新生隐球菌B3501共孵育,检测加菌的实验组和不加菌对照组S100A10、UPA基因和蛋白的表达量。2用慢病毒感染血管内皮细胞,比较S100A10基因正常组和沉默组的S100A10和UPA基因和蛋白的表达量。3构建Transwell血脑屏障模型,比较S100A10基因正常组和沉默组隐球菌通过的差异性,用底物显色法检测尿激酶-纤溶酶系统的相关活化情况。结果 1新生隐球菌B3501和bEnd.3共孵育,Real-time PCR显示S100A10和UPA的mRNA高表达;Western-blot显示S100A10目的蛋白和UPA蛋白高表达。2沉默S100A10基因后,S100A10和UPA基因及蛋白表达分别受到抑制。3隐球菌添加到Transwell体外血脑屏障模型中,S100A10基因未沉默组通过血脑屏障的隐球菌数量比S100A10基因沉默组多,尤其是8h、16h、24h,两组差异有统计学意义,P0.05;未沉默S100A10基因的对照组的纤溶酶原和尿激酶的活化程度高于沉默S100A10基因的实验组,其中纤溶酶原在8h、16h、24h,尿激酶在16h、24h,两组差异有统计学意义,P0.05。结论隐球菌能同时使内皮细胞S100A10基因、UPA基因的高表达,活化尿激酶-纤溶酶系统,提高其通过血脑屏障的能力。