NS5B与HCV负链RNA 3′末端特异性结合的分析

NS5B是RNA依赖性RNA聚合酶，在病毒RNA合成过程中起到中心催化酶的作用，在肠杆菌中表达和提纯了GST－NS5B融合蛋白，应用紫外交联试验（UV cross-linking）检测NS5B与丙型肝炎病毒（HCV）负链RNA3′末端的结合，确定NS5B是否参与HCV负链与HCN负链RNA3′末端复制体的形成。NS5B可与HCV负链RNA3′末端发生结合，这种结合存在量效关系， 比与正链RNA3′UTR X区的结合强约10倍，超大量的非同源性RNA和蛋白质不能竞争抑制S5B与负链RNA3′末端的结合，证明这种结合存在特异性。结果提示NS5B是HCV负链RNA3′末端复制体的成分之一。     

NS5B与HCV负链RNA 3＇末端特异性结合的分析

NS5B是RNA依赖性RNA聚合酶,在病毒RNA合成过程中起到中心催化酶的作用.在大肠杆菌中表达和提纯了GST-NS5B融合蛋白,应用紫外交联试验(UVcross-linking)检测NS5B与丙型肝炎病毒(HCV)负链RNA3＇末端的结合,确定NS5B是否参与HCV负链RNA3＇末端复制体的形成.NS5B可与HCV负链RNA3＇末端发生结合,这种结合存在量效关系,比与正链RNA3＇UTRX区的结合强约10倍,超大量的非同源性RNA和蛋白质不能竞争抑制NS5B与负链RNA3＇末端的结合,证明这种结合存在特异性.结果提示NS5B是HCV负链RNA3＇末端复制体的成分之一.     

HCV 1a/1b型嵌合体能在HepG2细胞内复制与表达

采用HCV 1a/1b嵌合体cDNA构建表达质粒转染HepG2细胞,以免疫组化和Western blotting检测HCV蛋白表达,RT-PCR检测HCV正、负链RNA,研究丙型肝炎病毒(HCV)1a和1b型嵌合体全长cDNA在HepG2细胞中的复制和表达.结果证明,转染细胞中检测到分子量约70 kDa的HCV NS3蛋白, 转染细胞连续传20代, 仍能检测到HCV正、负链RNA.表明该HCV嵌合体可以在细胞中复制和表达,HCV 1b型的RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)可以起始含1a型非编码区的病毒复制. HCV 5′端非翻译区第11、12、13、34和35位核苷酸改变可不影响其与核糖体结合.3′非翻译区9400,9403和9407位核苷酸改变,9435位缺失"A",9409,9410位及9495,9496,9497位分别插入"TT"和"AAT"可不影响RdRp的生物活性.本研究对阐明HCV复制和翻译机制有重要意义.     

HCV NS5B蛋白对HCV RNA的模板特异性研究

在大肠杆菌菌株BL21(DE3)中表达并纯化HCV的依赖于RNA的RNA多聚酶(RNA-dependent RNA polymerase,RdRp,NS5B蛋白).以HCV正、负链RNA 3′末端的序列为模板,体外研究NS5B蛋白催化的RNA合成.结果显示,正链RNA在体外不能指导RNA合成,而负链RNA模板可以产生一条全长的正链RNA产物,表明NS5B对负链RNA具有模板特异性.NS5B对负链RNA的特异性在模板竞争性实验中得到进一步证实,正链RNA的存在和竞争对以负链为模板的RNA合成没有影响.这样,就合理解释了在HCV RNA复制时正链RNA的数量远比负链RNA多这一问题.同时,本实验的结果也为进一步研究病毒或其它细胞因子参与以正链RNA为模板进行的RNA合成,以及有关负链RNA模板特性的研究奠定了基础.     

丙型肝炎病毒5′-非编码区及其结合蛋白的研究进展

丙型肝炎病毒(HCV)RNA5′-非编码区(5′-NTR)由341个核苷酸组成,形成4个茎-环二级结构,5′-NTR二级结构及某些部分单链序列的核苷酸组成是病毒翻译起始的先决条件.5′-NTR中的大部分核苷酸序列组成内部核糖体进入位点(IRES),在宿主细胞蛋白质因子La自身抗原、eIF3、多聚嘧啶区结构蛋白(PTB)、多聚胞嘧啶结合蛋白(PCBP-1、2)等的作用下,形成复杂的翻译起始复合物,对HCV的翻译过程进行精确调控,完成帽状结构形成非依赖性的蛋白翻译过程.HCV RNA 5′-NTR翻译过程的分子生物学机制的研究,将有助于HCV治疗新方法和新途径的探索.     

Viperin蛋白可通过影响非结构蛋白与脂筏的关联抑制丙型肝炎病毒复制

目前, 对丙型肝炎病毒( HCV) 感染的患者主要采用以Ⅰ型干扰素为主的治疗方案, 但干扰素抑制病毒的具体机制仍然不详。本研究通过实时聚合酶链反应( PCR) 检测HCV的RNA 水平, 蛋白免疫印迹法检测HCV 非结构蛋白的表达, 以及膜飘浮实验检测非结构蛋白与脂筏的关联性, 探讨干扰素诱导蛋白Viperin 抑制HCV 复制的机制。结果显示, 在体外HCV 亚基因复制子( replicon) 及感染细胞模型中过量表达Viperin 可显著降低细胞内HCV 非结构蛋白的表达及RNA 的水平。膜漂浮实验发现, 过量表达的Viperin 可通过干扰HCV 非结构蛋白NS3、NS5A 与细胞内脂筏膜的关联, 使其对非离子去污剂敏感。进一步研究发现, 与脂筏膜结构组成相关的法尼基合成酶( FPPS) 可通过与Viperin 相互作用, 部分反转Viperin 的抗HCV 复制效应。以上结果提出了一种新的干扰素抗HCV 机制, 即干扰素诱导蛋白Viperin 可通过影响非结构蛋白与脂筏的关联, 干扰HCV 复制复合体的稳定性, 从而抑制HCV 的复制。     

端粒及端粒酶的研究进展

端粒是染色体末端独特的蛋白质-DNA结构,在保护染色体的完整性和维持细胞的复制能力方面起着重要的作用.端粒酶则是由RNA和蛋白质亚基组成的、能够延长端粒的一种特殊反转录酶.端粒长度和端粒酶活性的变化与细胞衰老和癌变密切相关.端粒结合蛋白可能通过调节端粒酶的活性来调节端粒长度,进而控制细胞的衰老、永生化和癌变.研制端粒酶的专一性抑制剂在肿瘤治疗方面有着广阔的前景.     

丙型肝炎病毒5

丙型肝炎病毒(HCV)RNA5′-非编码区(5′-NTR)由341个核苷酸组成,形成4个茎-环二级结构,5′-NTR二级结构及某些部分单链序列的核苷酸组成是病毒翻译起始的先决条件.5′-NTR中的大部分核苷酸序列组成内部核糖体进入位点(IRES),在宿主细胞蛋白质因子La自身抗原、eIF3、多聚嘧啶区结构蛋白(PTB)、多聚胞嘧啶结合蛋白(PCBP-1、2)等的作用下,形成复杂的翻译起始复合物,对HCV的翻译过程进行精确调控,完成帽状结构形成非依赖性的蛋白翻译过程.HCV RNA 5′-NTR翻译过程的分子生物学机制的研究,将有助于HCV治疗新方法和新途径的探索.     

HCV 1a／1b型嵌合体能在HepG2细胞内复制与表达

采用HCV 1a／1b嵌合体cDNA构建表达质粒转染HepG2细胞,以免疫组化和Westem blotting检测HCV蛋白表达,RT-PCR检测HCV正、负链RNA,研究丙型肝炎病毒(HCV) 1a和1b型嵌合体全长cDNA在HepG2细胞中的复制和表达。结果证明,转染细胞中检测到分子量约70kDa的HCV NS3蛋白,转染细胞连续传20代,仍能检测到HCV正、负链RNA。表明该HCV嵌合体可以在细胞中复制和表达,HCV1b型的RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)可以起始含1a型非编码区的病毒复制。HCV5′端非翻译区第11、12、13、34和35位核苷酸改变可不影响其与核糖体结合。3′非翻译区9400,9403和9407位核苷酸改变,9435位缺失“A”,9409,9410位及9495,9496,9497位分别插入“TT”和“AAT”可不影响RdRp的生物活性。本研究对阐明HCV复制和翻译机制有重要意义。     

细胞内表达的小干扰RNA靶向丙肝病毒5′保守区的研究

将丙型肝炎病毒(HCV)基因组的5′非编码区(5′UTR)插入到报告基因绿色荧光蛋白(eGFP)和荧光素酶(luciferase)的上游,并构建基于Ⅲ型启动子的表达载体,这种载体能产生针对HCV 5′UTR的小干扰RNA.然后将含有HCV 5′UTR的eGFP/luciferase和能产生小干扰RNA的质粒共转染入Hela细胞,通过测定细胞发出的荧光和化学发光强弱来观测抑制效果.实验结果表明,与HCV 5′UTR特异性小干扰RNA表达质粒共转染的细胞无论从定性还是从定量上所测得的荧光和化学发光强度都明显低于阴性对照,且细胞密度经核染色与对照组无明显区别.这揭示了小干扰RNA确实能引起HCV特异基因如5′UTR的沉默,且转染进去的小干扰RNA表达质粒对细胞没有毒害作用.这一工作是通过载体直接在细胞内表达小干扰RNA(siRNA)而不是化学合成的,可以使小干扰RNA在细胞内得到稳定表达,因此本研究设计的siRNA表达载体不仅可以有效沉默HCV 5′UTR,而且该系统可以灵敏地筛选更有效的针对HCV的siRNA,因而这一结果为研究利用RNA干扰进行基因治疗HCV感染做了初步探索.     

丙型肝炎病毒高水平复制细胞株的构建及其机制初步研究

旨在探讨丙型肝炎病毒(hepatitis C virus, HCV)cured细胞株的易感机制。本研究将体外转录的HCV RNA电转入肝癌细胞系Huh 7细胞,建立HCV复制子细胞株,用 γ-干扰素(interferon,IFN)处理复制子细胞株,获得HCV cured Huh 7A和Huh 7B细胞株。用插入报告基因的HCV毒株Jc1-G感染上述细胞株,分别进行荧光素酶活性测定、蛋白质印迹法和荧光定量聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)检测以验证其易感性。收集Huh 7、Huh 7.5、Huh 7A和Huh 7B细胞并利用IFN-α处理,之后用蛋白质印迹法及荧光定量PCR进行检测,验证细胞株中IFN诱生信号通路中关键因子内源性表达及抗病毒活性ISGs的激活水平。结果显示,在Huh 7A和Huh 7B细胞中检测不到病毒RNA,与Huh 7细胞一致。病毒感染实验中,与Huh 7细胞相比,Huh 7A和Huh 7B细胞株中荧光素酶活性增高百倍,病毒蛋白表达和RNA水平亦显著上调,与Huh 7.5细胞株中的表达水平接近。IFN信号通路实验中,与Huh 7细胞相比,Huh 7A和Huh 7B细胞株中RIG-I/MDA5/MAVS内源性蛋白表达和mRNA水平无明显差异;IFN-α处理细胞后IFN刺激基因isg56,mx1,mx2,oax1,oax2,viperin,cxcl10,ifitm1和ifitm3激活水平亦无显著变化。结果提示,本研究制备的Huh 7A和Huh 7B细胞株可支持HCV高水平复制,将为研究病毒复制机制提供有力的支持。     

HCV NS5B蛋白对HCV RNA的模板特异性研究

在大肠杆菌菌株BL21(DE3)中表达并纯化HCV的依赖于RNA的RNA多聚酶(RNAdependentRNApolymerase,RdRp,NS5B蛋白)。以HCV正、负链RNA3′末端的序列为模板,体外研究NS5B蛋白催化的RNA合成。结果显示,正链RNA在体外不能指导RNA合成,而负链RNA模板可以产生一条全长的正链RNA产物,表明NS5B对负链RNA具有模板特异性。NS5B对负链RNA的特异性在模板竞争性实验中得到进一步证实,正链RNA的存在和竞争对以负链为模板的RNA合成没有影响。这样,就合理解释了在HCVRNA复制时正链RNA的数量远比负链RNA多这一问题。同时,本实验的结果也为进一步研究病毒或其它细胞因子参与以正链RNA为模板进行的RNA合成,以及有关负链RNA模板特性的研究奠定了基础。     

HCV 5′NCR转基因细胞HepG2.9706的特性分析

丙型肝炎是由丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)引起的威胁人类健康的重要传染病,迄今尚无有效的疫苗及特异性抗病毒治疗药物.抗HCV药物的研究和开发面临的关键问题是缺乏合适的HCV感染细胞及动物评价模型.转基因细胞模型是研究人类疾病常用的有效手段,因此,在HCV分子生物学进展的基础上,我们以对HCV翻译与复制有明显调控功能的HCV 5′NCR及部分翻译起始区序列为靶标,构建了HCV 5′NCR及部分多聚蛋白起始区序列与荧光素酶基因的融合基因,插入真核表达载体,转染HepG2细胞,获得了HCV 5′NCR转基因细胞HepG2.9706细胞株[1].本文对该细胞的某些特性进行了分析,以便更好地利用该细胞模型进行药物评价.     

细胞内表达的小干扰RNA靶向丙肝病毒5′保守区的研究

将丙型肝炎病毒(HCV)基因组的5′非编码区(5′UTR)插入到报告基因绿色荧光蛋白(eGFP)和荧光素酶(luciferase)的上游,并构建基于Ⅲ型启动子的表达载体,这种载体能产生针对HCV 5′UTR的小干扰RNA。然后将含有HCV 5′UTR的eGFP/luciferase和能产生小干扰RNA的质粒共转染入Hela细胞,通过测定细胞发出的荧光和化学发光强弱来观测抑制效果。实验结果表明,与HCV 5′UTR特异性小干扰RNA表达质粒共转染的细胞无论从定性还是从定量上所测得的荧光和化学发光强度都明显低于阴性对照,且细胞密度经核染色与对照组无明显区别。这揭示了小干扰RNA确实能引起HCV特异基因如5′UTR的沉默,且转染进去的小干扰RNA表达质粒对细胞没有毒害作用。这一工作是通过载体直接在细胞内表达小干扰RNA(siRNA)而不是化学合成的,可以使小干扰RNA在细胞内得到稳定表达,因此本研究设计的siRNA表达载体不仅可以有效沉默HCV 5′UTR,而且该系统可以灵敏地筛选更有效的针对HCV的siRNA,因而这一结果为研究利用RNA干扰进行基因治疗HCV感染做了初步探索。     

提高易自聚合蛋白质与核酸相互作用效率的一种简单方法

对蛋白质、DNA和RNA的相互作用(结合)的研究是分子生物学的基本课题.多数DNA和RNA的结合蛋白都具有自聚合倾向,在体外实验中会造成难以和DNA或RNA形成结合物而影响实验的结果.用荧光素异硫氰酸酯(FITC)标记蛋白质能显著抑制这种自聚合倾向,而大幅度提高其与核酸分子的结合效率.这一简单方法已用于在细胞角蛋白18与转录因子C/EBPβ3′UTR RNA结合研究中.     

转录因子GATA3 mRNA 5′非翻译区内部核糖体进入位点的活性

GATA3(GA-TA-binding protein-3)是锌指蛋白GATA家族成员之一,在细胞的增殖和分化中起着重要的作用,GATA3在细胞中的异常表达也是导致众多肿瘤形成的原因。通过对GATA3m RNA 5′非翻译区(untranslated region,UTR)进行分析,发现其UTR长达557 bp并且具有复杂的二级结构。将GATA3 m RNA 5′UTR克隆至双荧光素酶报告载体p RL-FL中,瞬时转染至细胞中然后对细胞进行无血清培养后,发现GATA3 m RNA 5′UTR介导的翻译明显升高。将GATA3 m RNA 5′UTR克隆至Δp RL-FL载体上,瞬时转染细胞后检测萤火虫荧光素酶的表达,发现GATA3 m RNA 5′UTR不具有隐含启动子,进而确定GATA3 m RNA 5′UTR具有内部核糖体进入位点(internal ribosome entry sites,IRES)元件;进一步对GATA3 m RNA 5′UTR进行序列截短分析,发现GATA3 m RNA 5′UTR中345~557 bp区间可能是抑制IRES活性的调控元件,而95~344 bp区间则是IRES元件的主要活性中心调控域,并且在不同的细胞系中GATA3 IRES元件的活性存在显著的差异。该研究结果表明,GATA3m RNA的5′UTR可参与GATA3的表达调控。     

HCV特异性反义RNA表达载体的构建及活性评价

反义RNA是反义技术的一个重要领域,为探索丙型肝炎病毒治疗新途径及验证转基因细胞模型HepG2.9706的有效性,设计了一条互补于HCV 5′NCR及翻译起始区(39713核苷酸)的反义RNA序列,将其插入pGL3载体SV40启动子下游,构建了HCV特异性的反义RNA真核表达载体(pHCV-asR)。通过PCR扩增、酶切反应及序列分析进行了初步鉴定,并将其转染HepG2细胞,通过RTPCR方法检测其在细胞中的表达并将pHCV-asR转染转基因细胞模型HepG2.9706,评价其对HCV 5′NCR的抑制活性。结果表明,构建的反义RNA表达载体插入序列正确,并能在HepG2细胞中表达;pHCV-asR在HepG2.9706中对HCV 5′NCR调控荧光素酶基因表达具有特异性的剂量依赖性抑制活性,最高抑制率可达57%。     

Sindbis病毒的蛋白质合成与细胞骨架的关系

我们以Sindbis病毒感染BHK-21细胞为模式,研究了病毒的感染与细胞骨架的关系。结果显示:在病毒感染早期,细胞的蛋白质合成迅速被抑制,细胞的多聚核糖体(polysome)和mRNA从骨架上脱落,而病毒的RNA结合到骨架上。我们的结果还进一步表明,病毒的RNA是通过其3′-尾端与骨架结合的。另一方面在对Sindbis病毒非结构蛋白在体内与体外合成与加工的比较中,我们发现病毒蛋白在体外翻译加工的速度远低于体内,并且出现很多未成熟蛋白(premature protein),这种区别可能在某种程度上反应细胞骨架在蛋白质合成与加工中的作用。此外,在用秋水仙素和细胞松驰素B破坏微管和微丝后,病毒非结构蛋白的合成与加工没有明显变化,而结构蛋白的合成则受到明显的抑制。这表明病毒的两类蛋白的合成所依赖的细胞骨架成分可能有所不同,在结构蛋白合成过程中,微丝和微管起了重要作用,在非结构蛋白合成过程中,中间丝很可能起了重要作用。     

肝特异性表达HCV5′NCR调控荧光素酶质粒的构建及表达

小鼠白蛋白是肝组织特异性表达的蛋白 ,这种特异性是由白蛋白启动子所介导的 .以2 2 35A- 1质粒为模板 ,通过 PCR扩增获得小鼠白蛋白启动子 /增强子基因片段 ,用小鼠白蛋白启动子 /增强子基因片段取代 p HCV- neo4质粒 (含 HCV5′NCR调控荧光素酶基因 )的 CMV启动子 ,构建了一种白蛋白启动子启动转录的 HCV5′NCR调控荧光素酶表达质粒 (p A1 b- HCV) .该质粒能在小鼠肝癌细胞中表达且较小鼠其它癌细胞中表达水平明显增高 ,表明成功地构建了肝特异性表达的 HCV5′NCR调控荧光素酶表达质粒 .该研究为建立肝特异性表达的 HCV5′NCR转基因小鼠模型奠定了基础 ,对评价 HCV特异性反义药物及肝靶向性运载系统的作用具有重要的实际意义     

肝特异性表达HCV5′NCR调控荧光素酶质粒的构建及表达

小鼠白蛋白是肝组织特异性表达的蛋白 ,这种特异性是由白蛋白启动子所介导的 .以2 2 35A- 1质粒为模板 ,通过 PCR扩增获得小鼠白蛋白启动子 /增强子基因片段 ,用小鼠白蛋白启动子 /增强子基因片段取代 p HCV- neo4质粒 (含 HCV5′NCR调控荧光素酶基因 )的 CMV启动子 ,构建了一种白蛋白启动子启动转录的 HCV5′NCR调控荧光素酶表达质粒 (p A1 b- HCV) .该质粒能在小鼠肝癌细胞中表达且较小鼠其它癌细胞中表达水平明显增高 ,表明成功地构建了肝特异性表达的 HCV5′NCR调控荧光素酶表达质粒 .该研究为建立肝特异性表达的 HCV5′NCR转基因小鼠模型奠定了基础 ,对评价 HCV特异性反义药物及肝靶向性运载系统的作用具有重要的实际意义