丁酸钠至少部分通过NF-Y 依赖的TXNIP 表达诱导人肺癌细胞A549死亡

组蛋白去乙酰化酶（HDACs）抑制剂丁酸钠调节细胞分化、增殖和抑制肿瘤发生。硫氧还蛋白相互作用蛋白( thioredoxin-interacting protein,TXNIP)通过负性调控硫氧还蛋白的活性,调控细胞内的氧化还原平衡,抑制细胞生长。本研究证明,丁酸钠可通过激活依赖于转录因子NF-Y的TXNIP 表达,诱导人非小细胞肺癌细胞A549死亡。MTT法显示,5 mmol/L丁酸钠处理A549 细胞72 h可显著诱导其死亡;流式细胞分析发现,其中大部分细胞以凋亡形式死亡。表达芯片分析表明,在丁酸钠处理的A549 细胞中,TXNIP 的mRNA 水平显著提高30～50倍;实时定量PCR、免疫细胞化学和蛋白质印迹结果进一步证明,丁酸钠可显著上调TXNIP 表达。荧光素酶报告基因分析证明,与对照细胞比较,丁酸钠刺激的细胞内报告酶活性可提高约10 倍,提示丁酸钠可激活TXNIP 启动子的转录活性。TXNIP 启动子删除突变分析显示,删除NF-Y 结合的DNA 序列显著降低丁酸钠对TXNIP 启动子的激活能力, 表明NF-Y转录因子参与丁酸钠介导的TXNIP基因转录激活。为分析TXNIP 在A549 细胞中的定位和部分功能,在A549细胞 中过表达GFP TXNIP 融合蛋白及其截短突变体融合蛋白;结果显示,野生型和保留N 端1-281aa的截短突变体定位在细胞核,而删除N 端1-200aa 时,其定位在细胞核和细胞质,提示N 端1 200aa 可调节该蛋白质的定位。然而,丁酸钠刺激未发现表达的GFP TXNIP在细胞内定位改变。以上结果表明,丁酸钠可通过激活转录因子NF YC 依赖的TXNIP激活,诱导A549 细胞死亡,但不能改变TXNIP蛋白在细胞内的定位。上述结果还提示,TXNIP 的N 端1-200aa 可能在调节TXNIP 的细胞定位中发挥作用。是否丁酸钠刺激TXNIP表达导致的细胞死亡系通过改变细胞氧化压力,以及TXNIP在细胞中定位的详尽调节机制尚待进一步研究证明。     

CREB4基因的表达谱分析和功能初步研究

cAMP反应元件结合蛋白(cAMPresponseelement-bindingproteins,CREB)是一个哺乳动物转录因子家族,通过cAMP反应元件(cAMPresponseelement,CRE)介导cAMP和钙离子依赖性基因表达。CREB4是CREB转录家族的新成员。人肿瘤MTCpanel结果显示,CREB4在人肺癌LX-1、结肠腺癌CX-1、前列腺癌PC-3、结肠癌G1-112和胰腺癌G1-103中有表达。构建表达CREB4-LexA和CREB215~395aa-LexA的pLexA融合质粒分别转化含p8opLacZ报告质粒的酵母EGY48菌株,诱导表达后发现CREB4蛋白为转录激活因子,N端决定其转录激活活性。亚细胞定位结果显示,全长CREB4蛋白定位于细胞质,而缺失C端假定转膜结构域的CREB41~275aa蛋白突变体则转移至细胞核内。表达谱结果显示CREB4蛋白可能在人多种肿瘤组织的基因表达调控中起作用,其C端假定的转膜结构域与其转录激活功能密切相关。     

染色质免疫沉淀技术分析肺腺癌A549细胞中p53蛋白与p21^CIPI和Bim基因转录启动子的结合

为了检测肺腺癌A549细胞内抑癌蛋白p53与CDK抑制蛋白p21^CIPI和Bim基因转录调控区的结合情况,采用染色质免疫沉淀技术,用p53特异性抗体沉淀DNA,PCR检测p21^CIPI和Bim基因5’端特异性序列。结果表明,在抗体免疫沉淀的DNA片段中扩增出p21^CIPI和Bim基因5’端的特异性序列。因此证实在A549细胞内,p53蛋白可与p21^CIPI和Bim基因转录启动子的特异区域结合,进而参与两基因的表达调控。     

染色质免疫沉淀技术分析肺腺癌A549细胞中p53蛋白与p21CIP1和Bim基因转录启动子的结合

为了检测肺腺癌A549细胞内抑癌蛋白p53与CDK抑制蛋白p21CIP1和Bim基因转录调控区的结合情况,采用染色质免疫沉淀技术,用p53特异性抗体沉淀DNA,PCR检测p21CIP1和Bim基因5′端特异性序列.结果表明,在抗体免疫沉淀的DNA片段中扩增出p21CIP1和Bim基因5′端的特异性序列.因此证实在A549细胞内,p53蛋白可与p21CIP1和Bim基因转录启动子的特异区域结合,进而参与两基因的表达调控.     

人SDCT2蛋白亚细胞定位信号分析

为了确定人高亲和力钠离子依赖性二羧酸共转运蛋白（high-affinity sodium-dependent dicarboxylate co-transporter, SDCT2,NaDC3）在细胞内的定位,构建了SDCT2与增强型绿色荧光蛋白（EGFP）的融合蛋白表达载体,并转染肾小管上皮细胞LLC-PK1,激光共聚焦显微镜观察显示,SDCT2蛋白主要定位于细胞的基底侧膜上.同时将SDCT2-EGFP融合基因mRNA显微注射到爪蟾卵母细胞中表达,可见融合蛋白的绿色荧光仅分布在细胞膜上.为了进一步确定该蛋白质的亚细胞定位信号序列,将SDCT2基因的N端及C端分别缺失,并构建缺失突变体与EGFP的融合蛋白表达载体,将它们转染到LLC-PK1中,观察SDCT2 缺失体在细胞内的分布情况.结果显示,N端缺失的SDCT2蛋白主要位于细胞质中,顶膜和基底侧膜上也有表达;C端缺失的SDCT2蛋白主要位于基底侧膜上,顶膜几乎没有表达,细胞质中表达很少.免疫组化结果也显示,SDCT2只表达于人近端肾小管上皮细胞的基底侧膜.这表明SDCT2蛋白的N端序列对其亚细胞定位是必需的,人SDCT2蛋白的基底膜定位信号位于N端序列中.     

丙型肝炎病毒核心蛋白对胞外基质金属蛋白酶诱导物基因转录的影响

目的：探讨丙型肝炎病毒（HCV）核心蛋白对胞外基质金属蛋白酶诱导物（EMMPRIN）基因转录的影响。方法：构建HCV核心蛋白真核表达载体和EMMPRIN启动子删除突变体pGL3载体,应用双萤光素酶报告基因系统检测EMMPRIN启动子不同删除突变体的转录活性,并寻找核心蛋白上调EMMPRIN转录相关的关键启动子区段。结果：HCV核心蛋白可以显著上调EMMPRIN的表达;调节EMMPRIN转录的启动子关键区段为＋1～435bp,HCV核心蛋白主要通过该关键区段上调EMMPRIN的转录,并呈现剂量依赖性。结论：HCV核心蛋白有可能通过EMMPRIN启动子关键区段上调EMMPRIN的转录,从而上调基质金属蛋白酶,最终导致肝癌转移。     

利用大肠杆菌表达禽流感病毒聚合酶酸性蛋白

目的：通过在大肠杆菌中分段表达禽流感病毒聚合酶酸性蛋白（PA蛋白）,探索PA基因中可能影响表达的区域。方法：构建分段缺失的PA蛋白突变体,用IPTG在大肠杆菌RosettaGamiB（DE3）中诱导表达,比较各突变体的表达效率。结果：N端缺失长度在143～408个氨基酸残基之间的9个突变体在大肠杆菌中的表达水平较高;而突变体PA/K（Δ1-40aa）、PA/M（Δ1-56aa）、PA/N（Δ41-56aa）和PA/P（Δ57-75aa）的表达水平很低;全长PA蛋白和缺失N端20个氨基酸残基的突变体PA/L则检测不到表达。结论：PA基因的61～225bp和325～426bp可能是影响PA蛋白表达的2个重要区域,为下一步表达全长PA蛋白奠定了基础。     

PESl蛋白与雄激素受体的相互作用及定位

目的：研究PES1蛋白与雄激素受体（An）之间的相互作用。方法：利用免疫共沉淀实验检测PES1蛋白与AR之间的相互作用,并进行相互作用定位;利用Western印迹研究PESl对乳腺癌细胞内AR表达水平的影响。结果：免疫共沉淀实验显示PES1蛋白与AR存在相互作用;PES1蛋白的1—110、111-220、221-320和311-588氨基酸残基（aa）区域均能与AR结合,415～588aa不能结合AR;AR的651-918aa区域与PESl结合。PESl不能调节乳腺癌细胞AR的表达水平。结论：PES1多个区域均能与AR相互作用,并且主要结合在AR的转录激活结构域2,为进一步探讨PES1对AR功能的调节奠定了基础。     

CHP调节NHE1活性影响细胞生长和死亡

钠氢离子交换蛋白(NHE)定位于细胞膜,它的重要功能是调节细胞内pH值。钙调磷酸酶B同源蛋白(CHP)是NHE必要的活性调节亚单位。研究了NHE1结合CHP与否对细胞生长和死亡的影响。结果显示,CHP结合于NHE1细胞质调节区域之中靠近细胞膜部位,二者以疏水键结合而形成蛋白IV级结构。在细胞内pH5.4的非生理条件下,表达没有CHP结合能力的突变体NHE1-4R细胞只有表达野生型NHE细胞7.6%的最大摄取钠活性;在细胞内pH7.2的生理条件下,这个比例降至1.2%的摄取钠活性。与野生型NHE1比较,有血清时表达突变体NHE1-4R的细胞生长速度减慢;在血清饥饿时这些细胞因自身的胞浆酸性化而死亡数增加。实验结果证明,CHP是NHE1生理活性的必要调节因子,它能影响细胞生长和死亡。     

转录因子E2F1抑制CREG表达调控体外培养的人血管平滑肌细胞分化

为探讨转录因子E2F1在血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)表型转化中的作用及其对E1A激活基因阻遏子(cellular repressor of E1A-stimulated genes,CREG)表达调控的分子机制,应用生物信息学方法,定位人CREG(hCREG)基因启动子并确定转录因子E2F1在hCREG启动子区的结合位点,PCR方法克隆并构建hCREG基因启动子绿色荧光报告基因载体,以hCREG启动子区E2F1结合位点为模板,化学合成E2F1寡聚脱氧核苷酸(ODN)和错配E2F1ODN,利用转录因子"诱骗(Decoy)"策略,用E2F1ODN转染体外培养的VSMCs以阻断E2F1与hCREG基因启动子区的结合,蛋白质印迹(Western blot)分析检测阻断前后细胞内hCREG蛋白、报告基因绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)和平滑肌细胞分化标志蛋白SMα-actin表达变化.结果显示:分化表型HITASY细胞中E2F1表达下调伴出核转位,而增殖表型的HITASY细胞中E2F1蛋白表达明显增加且定位于核内.进一步应用FuGene6瞬时转染E2F1ODN和错配E2F1ODN于体外培养HITASY细胞中,蛋白质印迹分析发现,转染E2F1ODN后,HITASY细胞中hCREG、SMα-actin和GFP表达均较未阻断组及错配组细胞明显增加.上述研究结果证实,E2F1是hCREG基因转录的重要调控因子,能够直接结合于hCREG启动子区阻遏hCREG表达,参与hCREG蛋白对VSMCs表型转化的调控作用.     

流感病毒NS1蛋白稳定表达的A549细胞系建立

A型流感病毒的NS1(Nonstructurol 1 protein,NS1)蛋白是病毒复制、毒力等的重要调节蛋白.运用RT-PCR方法扩增A/Beijing/501/2009(H1N1)流感病毒NS1基因,克隆至真核表达载体pCMV-HA,用Lipofectamine2000将线性化pCMV-HA-NS1与neo基因共同转染A549细胞,通过G418筛选获得阳性重组细胞,并采用PCR、RT-PCR、Western blot技术检测重组细胞中NS1蛋白的表达,通过免疫荧光技术观察NS1蛋白在细胞中的定位.PCR、RT-PCR检测显示NS1基因成功整合进入细胞基因组,并转录为mRNA;Western blot检测显示重组细胞系稳定表达NS1蛋白,免疫荧光显示NS1蛋白定位于细胞核内.表明通过G418筛选,成功构建稳定表达NS1蛋白的重组A549-HA-NS1细胞系,且NS1蛋白定位于细胞核内,为进一步研究NS1蛋白的生物学功能奠定基础.     

酿酒酵母GPCR蛋白Ste2亚细胞定位信号探索

G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor,GPCR)家族蛋白在细胞感受各种胞外信号过程中发挥重要作用。Ste2是酵母细胞中GPCR蛋白之一。大量文献报道了Ste2蛋白突变体对其功能和表达的影响,但关于Ste2亚细胞定位的研究相对较少。这项工作的目的在于确定Ste2亚细胞定位,探究Ste2不同跨膜域、胞内外环状结构域和N端、C端对其亚细胞定位的影响。构建了一系列结构域删除或替换突变体,通过荧光显微镜观察判断不同结构区域对Ste2亚细胞定位的影响,并通过与已知的细胞器标记蛋白共定位观察验证亚细胞定位判读结果。结果显示:野生型Ste2荧光信号出现在质膜和液泡内腔; C端缺失突变体荧光信号出现在质膜和内质网。在N端、C端、各环状结构域序列采用动物GPCR蛋白ORI7、OR17-40相应结构域替换的突变体中,C端替换导致液泡内腔信号消失,质膜信号强于野生型; N端和部分环状结构域替换不同程度减弱或消除了质膜定位,液泡腔内信号类似于野生型;部分突变体在胞内出现点状分布的荧光信号。由此推断:Ste2 N端,第一、第二胞外环状结构域和第三胞内环状结构域可能具有影响Ste2运输定位到质膜的功能;而C端则可能在Ste2离开细胞膜进入液泡的过程中发挥作用。初步确定了Ste2的不同结构区域对其定位的影响,为深入研究GPCR蛋白的亚细胞定位机制奠定基础。     

EGCG对LPS刺激人肺腺癌A549细胞凋亡及CUGBP1蛋白表达的影响

目的：研究表没食子儿茶素-3-没食子酸酯（epigallocatechin-3-gallate,EGCG）对炎性刺激的人肺腺癌A549细胞增殖和凋亡的影响及与CUGBP1表达的关系。方法：MTT法检测EGCG和LPS刺激A549细胞增殖活性的影响;流式细胞仪检测细胞凋亡;免疫细胞化学检测EGCG对LPS刺激人肺腺癌A549细胞内CUGBP1蛋白的表达。结果：与对照组相比,LPS体外显著促进A549细胞增殖,其胞核胞质内CUGBP1表达明显增强（P〈0.01）。加入EGCG可拮抗LPS促A549细胞增殖的作用,促进其凋亡,明显抑制LPS刺激的A549细胞内CUGBP1的表达（P〈0.01）。CUGBP1蛋白定量分析可知EGCG和LPS共同孵育A549细胞4h、24h时,细胞中的CUGBP1蛋白表达量较单纯LPS作用时降低。但EGCG和LPS共同孵育A549细胞24h,A549细胞中胞核CUGBP1蛋白表达量（1210.565±3.46）较4h时胞核CUGBP1蛋白表达量（67.344±3.68）高,差异有统计学意义（t=927.164,P〈0.001）。结论：EGCG可能通过干扰CUGBP1基因的表达抑制炎症刺激人肺腺癌细胞A549的增殖,促进其凋亡。     

EGCG对LPS刺激人肺腺癌A549细胞凋亡及CUGBP1蛋白表达的影响

目的:研究表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate,EGCG)对炎性刺激的人肺腺癌A549细胞增殖和凋亡的影响及与CUGBP1表达的关系。方法:MTT法检测EGCG和LPS刺激A549细胞增殖活性的影响;流式细胞仪检测细胞凋亡;免疫细胞化学检测EGCG对LPS刺激人肺腺癌A549细胞内CUGBP1蛋白的表达。结果:与对照组相比,LPS体外显著促进A549细胞增殖,其胞核胞质内CUGBP1表达明显增强(P0.01)。加入EGCG可拮抗LPS促A549细胞增殖的作用,促进其凋亡,明显抑制LPS刺激的A549细胞内CUGBP1的表达(P0.01)。CUGBP1蛋白定量分析可知EGCG和LPS共同孵育A549细胞4h、24h时,细胞中的CUGBP1蛋白表达量较单纯LPS作用时降低。但EGCG和LPS共同孵育A549细胞24h,A549细胞中胞核CUGBP1蛋白表达量(1210.565±3.46)较4h时胞核CUGBP1蛋白表达量(67.344±3.68)高,差异有统计学意义(t=927.164,P0.001)。结论:EGCG可能通过干扰CUGBP1基因的表达抑制炎症刺激人肺腺癌细胞A549的增殖,促进其凋亡。     

正显性热休克因子1突变体抑制6-OHDA诱导细胞死亡的研究

热休克因子1是真核细胞应激反应时热休克蛋白表达的主要转录调控因子。它在非应激条件下被抑制性复合体抑制以非活化形式存在,只有在受到应激时才会暂时活化。通过基因突变得到的正显性突变体在不需要外界环境刺激的条件下就能激活细胞内源性热休克蛋白的表达。环境神经毒素是引起帕金森病的一个重要因素,它们能够氧化损伤多巴胺能神经元,最终引起细胞死亡。Western blot和双荧光素酶检测证明,在SH-SY5Y细胞中转染正显性热休克因子1突变体能够明显上调HSP70的表达。并且通过检测细胞培养基中的乳酸脱氢酶的含量证明正显性热休克因子1突变体能够显著抑制神经毒素6-羟基多巴胺诱导的细胞死亡。这些结果表明,正显性热休克因子1突变体在帕金森病的防治方面可能具有潜在的应用前景。     

人PRR11核心启动子区域NF-Y结合位点的定点突变分析

PRR11(proline-rich protein 11)是我们最近发现的一个新的肿瘤相关基因,在细胞周期和肿瘤发生等过程中起重要作用。该研究是在此前对PRR11启动子鉴定分析的基础上,对PRR11核心启动子区域中的核因子(nuclear factor Y,NF-Y)结合位点进行进一步的分析以确定其在PRR11转录调控中的作用。核苷酸序列同源性分析结果表明,PRR11核心启动子区域中的两个NF-Y结合位点在人、牛、大鼠和小鼠四个物种中均高度保守。共转染NF-Y表达质粒后,发现NF-Y的外源过表达可以明显提高PRR11的启动子活性。采用定点突变方法将PRR11启动子区域中的两个NF-Y结合位点单独或同时进行有效突变后,PRR11启动子活性明显下降,且NF-Y外源过表达对其启动子活性的激活效应也明显削弱甚至丧失。另外,对基因定点突变方法做出了改进,提出了一种更好的基于转录因子结合位点分析的碱基突变方法。这些结果表明,NF-Y结合位点是PRR11核心启动子区域中的重要的顺式作用元件,NF-Y可能通过调节PRR11的转录进而调节细胞周期和肿瘤发生等过程。     

不同亚型流感病毒NS1蛋白的细胞定位差异分析

NS1蛋白是流感病毒编码的一种小分子多功能蛋白,可在病毒的复制过程中抑制宿主细胞的抗病毒免疫应答。为研究不同亚型流感病毒的NS1蛋白在细胞内的定位差异,分别用H1N1亚型WSN、PR8和CA04毒株,H9N2亚型SD毒株及H7N9亚型AH01毒株感染A549、MDCK细胞系以及构建的可表达不同亚型流感病毒NS1蛋白的p CMV-Myc-NS1质粒转染293T细胞,用激光共聚焦显微镜观察发现不同亚型流感病毒在不同细胞系和时间点的定位差异,感染后24 h时WSN和PR8毒株的NS1主要定位于细胞质中,而CA04和SD毒株主要定位于细胞核内。另外,观察过表达的WSN、SD和AH01毒株NS1的细胞定位,转染后24 h时WSN毒株NS1定位于细胞质中,而SD和AH01毒株主要定位于细胞核中。经氨基酸序列比对,对WSN毒株NS1蛋白进行关键氨基酸点突变,结果显示单一位点的改变未导致NS1蛋白细胞定位的改变,其细胞定位的差异不是由单一位点决定的。综上所述,分析不同亚型中的NS1的定位差异,这对进一步了解NS1蛋白同宿主细胞不同区域的蛋白的相互作用、流感病毒的调节机制以及病毒感染细胞中天然免疫反应具有一定的指导意义。     

hTERT启动子调控rVBMDMP基因表达载体的构建与功能研究

为了探讨端粒酶催化亚单位(hTERT)启动子调控重组血管基膜衍生多功能肽(rVBMDMP)基因表达抑制肺癌细胞生长的作用机制,采用PCR方法,克隆hTERT启动子核心区片段,并检测其功能活性.然后,构建pLNSX/hTERT/rVBMDMP逆病毒载体,获取逆病毒,感染肺癌A549细胞,检测hTERT启动子调控rVBMDMP基因表达对细胞形态、细胞生长、细胞凋亡以及Caspase-3表达的影响.另外,观察hTERT启动子调控rVBMDMP基因表达对裸鼠成瘤的抑制作用、瘤组织细胞的凋亡及Caspase-3表达情况.结果发现:a.hTERT启动子核心区能调控rVBMDMP基因的表达(n=3,P<0.05);b.hTERT启动子调控rVBMDMP基因的表达具有抑制肺癌A549细胞的生长和裸鼠成瘤作用(n=6,P<0.05);c.rVBMDMP基因表达能促进肺癌A549细胞凋亡和Caspase-3蛋白表达.以上结果说明,hTERT启动子调控rVBMDMP基因表达后,通过提高Caspase-3的表达水平,促进细胞凋亡而抑制肺癌A549细胞的生长.     

siRNA沉默ERp57对细胞中CRT表达与定位的影响

探讨ERp57基因表达沉默对人小细胞肺癌A549细胞中CRT表达和定位的影响。利用siRNA技术获得ERp57基因表达沉默的人A549肺癌细胞株,分析该细胞株中ERp57基因以及CRT基因的蛋白表达水平,免疫荧光法检测细胞中CRT的表达和亚细胞定位,荧光法检测细胞凋亡。成功获得ERp57基因表达沉默的人A549肺癌细胞株。在该细胞中,CRT表达上调但仍定位于内质网中。用米托蒽醌处理对照细胞14 h后,可使CRT大量转移到细胞膜表面并发生簇集,但在ERp57表达沉默的细胞中,CRT的膜转移和簇集现象不明显。细胞凋亡分析显示,米托蒽醌处理细胞48 h后,所有细胞均出现凋亡细胞典型细胞核固缩、分裂现象。试验证明抑制ERp57蛋白表达会增加A549肺癌细胞中CRT的含量,但同时也阻断蒽环类药物诱导的CRT膜转移,提示ERp57也是介导肿瘤细胞免疫原性凋亡的重要因子。