检测miRNA活性的双荧光素酶单载体

本研究报道了微小RNA靶分子鉴定及其活性分析的内参内置型双荧光素酶单载体与其应用.利用非连接酶依赖的基因克隆技术,借助一步式二元搭桥耦联长距离PCR及大肠杆菌体内同源重组方法,将萤火虫荧光素酶基因(Firefly luc)融合到pRL-TK载体的海肾荧光素酶基因(Renilla luc)和氨苄青霉素抗性基因之间,构建为两种荧光素酶基因表达框并置的单载体报告系统,命名为pMiSensor. 在海肾荧光素酶基因的3′非翻译区引入多克隆位点Xba I和Apa I,便于克隆目的基因的3′UTR.海肾荧光素酶为报告基因,萤火虫荧光素酶为内参基因.多种哺乳动物细胞系的转染实验证实,pMiSensor可同时有效表达两种报告基因,其酶活显示出宽广的线性范围.通过构建pMiSensor-CCNE1报告载体,证明pMiSensor能够重现miR16对细胞周期蛋白CCNE1的调控作用.通过转染miR16抑制剂,证明pMiSensor-CCNE1可作为一种灵敏的生物感应器,探测细胞内微小RNA的活性变化.该双荧光素酶单载体具有重复性高、操作简便、定量准确的优点,适用于微小RNA靶分子的筛选、鉴定和确认, 也适用于在细胞水平定量分析微小RNA的活性变化.     

β- 萘黄酮能抑制荧光素酶活性

目的:研究β-萘黄酮对荧光素酶活性的影响。方法:利用人GCLC基因调控序列驱动的GCLC-PGL3-enhancer-Luciferase报道载体(PL45)转染人肺腺癌细胞A549,人肝癌细胞HepG2,人子宫颈癌细胞HeLa,人乳腺癌细胞MCF-7,人肝癌细胞Bel-7402,人支气管上皮细胞16HBE,β-萘黄酮刺激后,双荧光素酶报告基因检测系统分析其对GCLC基因表达的影响。wester blot检测β-NF刺激16HBE细胞后GCLC蛋白水平的变化。β-萘黄酮刺激转染了表达Luciferase的真核表达载体pRC/CMV2-luc+的A549和HepG2细胞后,双荧光素酶报告基因检测系统分析其对Luciferase基因表达的影响。PL45转染A549和HepG2细胞,裂解细胞后用β-NF刺激,双荧光素酶报告基因检测系统分析其对Luciferase基因的影响。结果:在各种细胞中,转染PL45报道载体后,β-NF处理组荧光素酶相对活性值与DMSO对照组相比均明显下降(P<0.01)。wester blot结果显示β-NF处理组GCLC蛋白的表达较DMSO对照组明显升高。在A549和HepG2细胞中,转染pRC/CMV2-luc+载体后,β-NF处理组荧光素酶相对活性值与DMSO对照组相比均明显下降(P<0.01)。PL45转染A549和HepG2细胞,裂解细胞后用β-NF刺激,β-NF处理组荧光素酶相对活性值与DMSO对照组相比均明显下降(P<0.01)。结论:β-萘黄酮直接抑制了荧光素酶的活性     

β-萘黄酮能抑制荧光素酶活性

目的：研究β-萘黄酮对荧光索酶活性的影响。方法：利用人GCLC基因调控序列驱动的GCLC．PGL3．enhancer-Luciferase报道载体（PL45）转染人肺腺癌细胞A549,人肝癌细胞HepG2,人子宫颈癌细胞HeLa,人乳腺癌细胞MCF-7,人肝癌细胞Bel-7402,人支气管上皮细胞16HBE,β-萘黄酮刺激后,双荧光素酶报告基因检测系统分析其对GCLC基因表达的影响。westerblot检测β-NF刺激16HBE细胞后GCLC蛋白水平的变化。β-萘黄酮刺激转染了表达Luciferase的真核表达载体pRC／CMV2．1uc＋的A549和HepG2细胞后,双荧光素酶报告基因检测系统分析其对Luciferase基因表达的影响。PIA5转染A549和HepG2细胞,裂解细胞后用p-NF刺激,双荧光素酶报告基因检测系统分析其对Luciferase基因的影响。结果：在各种细胞中,转染PL45报道载体后,β-NF处理组荧光素酶相对活性值与DMSO对照组相比均明显下降（p〈0．01）。westerblot结果显示β-NF处理组GCLC蛋白的表达较DMsO对照蛆明显升高。在A549和HepG2细胞中,转染pRC／CMV2．1uc＋载体后,β-NF处理组荧光素酶相对活性值与DMSO对照组相比均明显下降（P〈0．01）。PIA5转染A549和HepG2细胞,裂解细胞后用β-NF刺激,β-NF处理组荧光素酶相对活性值与DMSO对照组相比均明显下降（P〈0．01）。结论：β-萘黄酮直接抑制了荧光素酶的活性     

稳定表达大鼠GCLC启动子及荧光素酶报告基因细胞株的建立

目的:建立稳定表达大鼠谷氨酰半胱氨酸合成酶催化亚单位(GCLC)启动子及荧光素酶报告基因的大鼠肺泡上皮细胞株。方法:克隆大鼠GCLC上游5.9kb的启动子序列并构建重组报道载体PGL4.19-GCLC-LUC,转染到大鼠Ⅱ型肺泡上皮细胞L2,经G418筛选以获得单细胞抗性克隆并在传代过程中能稳定表达荧光素酶活性;检测细胞荧光素酶表达与细胞数量相关性;PCR检测稳定细胞株基因组已整合的插入片段;刺激因子刺激6h,检测稳定细胞株的反应性。结果:成功构建PGL4.19-GCLC-LUC;构建的稳定细胞株能稳定地表达荧光素酶,且与细胞数量正相关;PCR检测稳定细胞株目的片段稳定整合基因组;TNF-α刺激后,能使荧光素酶活性上升,差异有统计学意义(P0.05);Rapamycin,GSH-EE刺激后,荧光素酶活性显著下降(P0.05)。结论:成功构建稳定表达大鼠GCLC启动子及荧光素酶报告基因的细胞株,将为高通量药物筛选以及进一步研究GCLC基因的转录调控提供重要的细胞研究手段。     

以STAT3为靶标的抗肿瘤药物高通量筛选模型的建立和应用

旨在建立稳定可靠的以转导与转录激活子(STAT3)为靶标的抗肿瘤高通量筛选模型,应用该模型筛选潜在的抗癌药物。利用基因重组、蛋白表达纯化技术,获得STAT3目的蛋白,使用酶联免疫吸附法(ELISA)进行高通量药物筛选,将筛选出的抑制剂在细胞水平上利用MTT比色法测定化合物对癌细胞增殖的影响。结果显示,成功构建表达载体pET-28a-STAT3;所建立的模型稳定可行,可用于以STAT3为靶标的抗肿瘤药物的高通量筛选;用该模型对8 248个样品进行筛选,在500μmol/L药物浓度下,化合物MDC6抑制率为92%,另外,进行IC50值的测定时,分子水平上最低达到3.37μmol/L,在细胞水平上可达到15.92μmol/L。建立的高通量药物筛选模型,具有操作方便、成本低、结果稳定等特点,可用于STAT3抑制剂的大规模筛选。     

法尼醇X受体激动剂细胞筛选体系的建立与优化

本研究旨在建立一种基于双荧光素酶报告基因检测体系的法尼醇X受体(farnesoid X receptor, FXR)激动剂细胞筛选体系,以满足对FXR激动剂先导化合物的高通量筛选。通过在报告基因质粒pGL4-luc2P-Hygro中的萤火虫荧光素酶(firefly luciferase,Luc)基因上游克隆并插入来自FXR靶基因的FXR反应元件(FXR response element,FXRE)片段,构建用于筛选FXR激动剂的报告基因质粒,并结合海肾荧光素酶内参质粒,建立能够有效反映药物对FXR激动效应的双荧光素酶报告基因细胞检测体系。通过一系列优化实验,比较了过表达RXR、鼠源和人源FXR、不同的FXRE片段、FXR过表达质粒与报告基因质粒的混合比对筛选体系诱导效率和灵敏度的影响。根据上述结果,最终确定了优化条件,优化后体系Z因子达到0.83。本研究建立了一种用于FXR激动剂筛选的改良的基于双荧光素酶报告基因检测体系的细胞筛选体系,其主要特征在于,使用多段FXR靶基因上的FXRE片段叠加组成一种新型的增强型FXRE元件,而非传统的反向重复序列-1 (inverted repeats...     

雄激素受体激动剂与拮抗剂高通量筛选细胞模型的构建

有效的雄激素受体(androgen receptor,AR)激动剂与拮抗剂,可上调或下调雄激素受体刺激反应,起到治疗相关疾病的作用。高通量细胞筛选模型的建立,可扩大AR激动剂与拮抗剂筛选范围,加快筛选速度。本研究通过构建人雄激素受体表达重组质粒pcDNA 3.1-h AR,并与受雄激素效应元件调控的报告基因质粒MMTV-LTR-Luc F-R共转染人胚胎肾细胞293T,构建基于双荧光素酶报告基因的AR激动剂与拮抗剂筛选高通量细胞模型。AR激动剂5α-双氢睾酮可诱导该细胞模型荧光素酶的产生,AR拮抗剂尼鲁他明可拮抗5α-DHT的刺激作用,糖皮质激素受体激动剂地塞米松对细胞模型荧光素酶的产生无作用。     

用于活体影像技术稳定表达荧光素酶的肺癌细胞系的建立

目的:建立稳定表达萤火虫荧光素酶的人肺癌细胞系并进行体外验证.方法:亚克隆萤火虫荧光素酶基因到真核表达载体pRc/CMV2上,构建重组质粒pRc/CMV2.1uc+,转染到肺癌细胞株spc-a-1,经过G418筛选获得单细胞抗性克隆.抗性克隆连续传代,并通过荧光素酶活性检测筛选出高水平表达荧光素酶的稳定细胞克隆,在体外检测细胞的生物发光能力与细胞数量的相关性.结果:构建的pRc/CMV2-1uc+真核表达质粒转染spe-a-1细胞后,经G418筛选出多个抗性克隆;传代至40代时确定有3株细胞的荧光素酶活性最高;活体影像系统体外检测证实阳性细胞株发光强度与数量呈正相关.结论:结果表明成功构建了稳定表达萤火虫荧光素酶的spc-a-1细胞系.     

大鼠GluR2基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体的构建

目的构建大鼠GluR2基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体,并检测其在神经元中的表达。方法采用PCR方法获得GluR2基因启动子区目的片段（-298～＋283）,双酶切后插入到pGL3-Basic载体中构成重组表达载体,使萤火虫荧光素酶报告基因的表达受GluR2启动子控制。将构建的重组表达载体或pGL3-Basic载体分别与内参质粒pRL—CMV（表达海肾荧光素酶）共转染原代培养皮质神经元,24h后用双荧光检测试剂盒测定萤火虫荧光素酶及海肾荧光素酶活性。结果重组表达载体经双酶切及测序鉴定证明构建正确,该重组表达载体在神经元中特异性高表达萤火虫荧光素酶。结论成功构建大鼠GluR2基因启动子控制的萤火虫荧光素酶表达载体,并检测到该载体在神经元中的特异性表达。     

食管癌细胞NGAL基因－152 ～ －60区段存在TPA反应元件

以往研究发现,在TPA诱导永生化食管上皮细胞癌变中中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白 (neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL) 基因过表达,但过表达机制不明. 最近研究提示,食管癌细胞NGAL启动子及其邻近区域可能存在着TPA反应元件. 为了对NGAL的这一TPA反应元件进行更准确定位,采用PCR法结合嵌套缺失实验从食管癌细胞中克隆了NGAL 5′ 侧翼区－152～+84、－140～+84、－78～+84、－59～+84、－50～+84、－41～+84、－37～+84、－29～+84和－10～+84等片段,并定向插入pGLB、pGLP或pGLE等萤火虫荧光素酶报告基因表达载体中,构建了pGLB-152、pGLP-152、pGLE-152、pGLB-140、pGLB-78、pGLB-59、pGLB-50、pGLB-41、pGLB-37、pGLB-29和pGLB-10等系列报告基因表达载体. 将上述报告基因表达载体分别同pRL-TK共转染食管癌细胞EC109,并用TPA刺激,检测TPA刺激转染EC109的相对荧光素酶活力,综合判定NGAL －152～+84区不同长度片段的TPA反应性,对NGAL启动子区的TPA反应元件给予进一步分段定位. 结果表明,NGAL启动子区的TPA反应元件位于－152～－60区段,而且应答TPA刺激的反应能力很强. 生物信息学分析结果显示,NGAL启动子区所存在的TPA反应元件很可能是一种新结构类型. 研究说明,NGAL在DNA序列上有应答TPA刺激的结构基础,将有助于深入到分子水平揭示TPA诱导永生化食管上皮细胞癌变中NGAL过表达机制,也有助于进一步认识TPA信号细胞内传递途径网络在肿瘤发生发展中的作用.     

A chimeric reporter gene allowing for clone selection and high-throughput screening of reporter cell lines expressing G-protein-coupled receptors

Efficient screening of ligands interacting with G-protein-coupled receptors is central for modern drug development. Here, we describe an optimized reporter vector primarily intended for use in reporter cell lines expressing such receptors. The construct consists of a synthetic enhancer containing 9x TRE (12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate-responsive elements) fused to a minimal CMV (cytomegalovirus) promoter. Activation of the promoter construct leads to the expression of a chimeric reporter protein based on the genes for enhanced green fluorescent protein and Photinus luciferase. The chimeric protein allows for both clonal selection by fluorescence, which facilitates the selection of optimal reporter cell lines and high-throughput screening by luminescens. In designing the vector, increasing numbers of TRE motifs were tested in front of two different minimal promoters. The reporter gene was more strongly inducible with increasing numbers of TRE motifs. The constructs were tested in two cell lines, CHO and HeLa. The latter regulated reporter gene activity stronger in response to PMA (phorbol 12-myristate 13-acetate) stimulation and were used to construct HF1 reporter cell lines. Model experiments were carried out on these reporter cells transfected with the human BLTR, human CCR5, or the rat alpha(1b) receptor. After maximal agonist stimulation reporter gene activity was increased 200-, 15-, and 50-fold, respectively.     

IL-6/STAT3报告基因系统的构建及抑制IL-6/STAT3信号通路的中药单体的筛选及验证

寻找可抑制IL-6/STAT3信号通路的活化从而抑制肿瘤的生长和恶化的中药单体化合物具有重要意义及发展前景。文中通过基因重组技术构建出一种含有STAT3增强子序列和NanoLuc(NLuc)报告基因序列的新表达载体,并进一步建立受STAT3调控并稳定表达NLuc荧光素酶的细胞系,利用该细胞系定量检测多种中药单体化合物对IL-6/STAT3信号通路的调控作用,并对抑制IL-6/STAT3信号通路的中药单体的效果进行验证。酶切鉴定及测序结果表明报告基因表达载体pQCXIP-STAT3-NLuc构建成功。STAT3转录因子的刺激物白细胞介素-6(IL-6)作用于所构建的稳定表达NLuc的细胞系后出现特异性荧光素酶反应,且作用效果呈良好的剂量依赖性,表明受STAT3调控稳定表达NLuc荧光素酶的细胞系构建成功。Western blotting及Real-time PCR实验结果表明所筛选的中药单体化合物石斛碱及粉防己碱可抑制IL-6/STAT3信号通路并显著下调其下游基因Bcl-2及Bcl-x的表达,且作用呈剂量依赖性。综上所述,文中构建了可高效检测STAT3转录活性的报告基因系统,并利用该系统成功地筛选出可抑制IL-6/STAT3信号通路的中药单体化合物,具有一定的理论和应用价值。     

cAMP反应元件萤光素酶报告基因载体的构建简

目的：构建含有cAMP反应元件（CRE）的萤光素酶报告基因载体。方法：以含有ga14位点的萤光素酶报告基因质粒为模板,利用PCR方法,在去除ga14位点的同时,连入4个CRE元件得到pCRE-luc;将该载体与G蛋白偶联受体（GPCR）共转染人胚肾细胞HEK293,测定萤光素酶活性;应用蛋白激酶A（PKA）抑制剂确认CRE的活性是否与Gs通路相关。结果：pCRE-luc的活性直接相关于GPCR的激活程度,并依赖Gs信号通路。结论：CRE萤光素酶报告基因载体构建成功,可用于检测Gs偶联GPCR的活性,为基于GPCR的高通量药物筛选奠定了基础。     

表达萤光素酶的HIV药物筛选细胞模型的建立

目的:构建基于萤光素酶的单次复制人免疫缺陷病毒(HIV)细胞模型,用于抗HIV药物的筛选。方法:构建含萤光素酶报告基因的假型慢病毒质粒,将疱疹性口炎病毒外膜糖蛋白(VSV-G)的表达质粒、HIV-1 Rev蛋白表达质粒、HIV Gag-Pol蛋白表达质粒和含萤光素酶报告基因的重组慢病毒质粒共转染HEK 293FT细胞,制备假型慢病毒;在假型慢病毒生产和再感染新鲜HEK 293FT细胞的过程中加入逆转录酶和蛋白酶抑制剂(如AZT),检测再感染的细胞中萤光素酶的表达水平,从而判断药物对HIV的抑制作用。结果:构建了含萤光素酶报告基因的重组慢病毒质粒pLenti-Luc;利用已知抗HIV药物AZT进行测试,发现HIV药物处理组细胞中萤光素酶活性远低于对照组。结论:建立了基于萤光素酶的HIV药物筛选细胞模型,该系统使用单次复制的报告病毒,具有良好的安全性,而使用萤光素酶基因作为报告基因使该系统具备极高的敏感性,该系统适合于进行高通量药物筛选。     

Live visualization and quantification of pathway signaling with dual fluorescent and bioluminescent reporters

Despite their fundamental importance, the dynamics of signaling pathways in living cells remain challenging to study, due to a lack of non-invasive tools for temporal assessment of signal transduction in desired cell models. Here we report a dual-reporter strategy that enables researchers to monitor signal transduction in mammalian cells in real-time, both temporally and quantitatively. This is achieved by co-expressing green fluorescent protein and firefly luciferase in response to signaling stimuli. To display the versatility of this approach, we constructed and assessed eight unique signaling pathway reporters. We further validated the system by establishing stable NF-κB pathway reporter cell lines. Using these stable cell lines, we monitored the activity of NF-κB-mediated inflammatory pathway in real-time, both visually and quantitatively. Live visualization has the power to reveal individual cell responses and is compatible with single cell analysis, In addition, we provide evidence that this system is readily amenable to a high-throughput format. Together, our findings demonstrate the potential of the dual reporter system, which significantly improves the capacity to study signal transduction pathways in mammalian cells.     

人端粒酶催化亚基基因启动子调控的肿瘤细胞特异表达载体

为获得端粒酶阳性肿瘤细胞特异表达载体用于癌症的基因治疗 ,克隆并构建了人端粒酶催化亚基 (hTERT)基因启动子调控的萤光素酶报告载体 .用脂质体转染法将其分别转染肿瘤细胞和正常细胞 ,检测其在肿瘤细胞和正常细胞中的转录活性 .hTERT启动子在所检测的 4种端粒酶阳性的肿瘤细胞中具有明显的转录活性 ,平均为阳性对照的 4 4 3% ;而在端粒酶阴性的正常人胚肺成纤维细胞中则无明显的转录活性 .提示hTRET启动子的转录活性在端粒酶阳性的肿瘤细胞中明显上调 ,由hTERT启动子构建的载体可能是一种新颖和有前景的肿瘤细胞特异性表达的基因治疗载体