按痘苗病毒优势密码子改造HIV-1 gag基因提高表达水平的研究

为确定痘苗病毒密码子偏向性与基因表达的关系及其在痘苗病毒与宿主细胞相互作用过程中的作用,按痘苗病毒的优势密码子对HIV-1 gag基因进行改造,并对合成基因与野生型HIV-1 gag基因在痘苗病毒载体系统的表达水平进行了研究。结果显示：①各目的基因分别正向插入了痘苗病毒TK区7．5k启动子下游;②免疫荧光检测显示,改造前后的gag基因均能够很好地在痘苗病毒中表达;③Western blot检测显示,在相同感染量时,改造后的gag基因具有更高的表达水平;④流式细胞术检测显示,密码子改造后的gag基因较野生型gag基因表达水平提高约17％。上述结果表明：按照痘苗病毒优势密码子进行外源基因改造,可作为提高外源基因在痘苗病毒中表达的策略,同时提示,密码子偏向性是痘苗病毒与宿主细胞相互作用的重要调控因素。     

人乳头瘤病毒16型变异株E7蛋白在HeLa细胞中的表达及亚细胞定位

目的构建增强绿色荧光蛋白（EGFP）-人乳头瘤病毒16型变异株E7（HPV16-HBE7）重组质粒pEGFP-HBE7,研究HPV16-HBE7蛋白亚细胞定位,为进一步了解其生物学功能奠定基础。方法采用分子克隆技术,将HPV16-HBE7基因克隆在pEGFP—Cl表达载体上,用脂质体法导入宫颈癌细胞中;Western印迹检测HBE7蛋白的表达;同时借助免疫荧光技术和EGFP-融合蛋白技术,采用激光共聚焦显微镜观察HBE7蛋白的亚细胞定位。结果重组质粒经PCR、酶切和测序鉴定,其目的片段大小、插入位点和核苷酸序列完全正确;结果表明,转染细胞HBE7蛋白的相对表达量其胞浆明显多于胞核;各个时间段HBE7蛋白均以胞浆分布为主,绿色荧光密集点状分布于细胞浆内,而野生株E7（WE7）蛋白分布在核内。结论人乳头瘤病毒16型变异株E7蛋白主要分布在细胞浆内,以胞浆为主的分布可能和HBE7基因发生突变后丢失核定位信号有关。     

绿色荧光蛋白与人肾脏NaDC3融合基因的构建及其在肾小管上皮细胞中的定位

本采用RT-PCR方法从人的正常肾组织中扩增出hNaDC3基因全长cDNA序列,采用基因重组技术将hNaDC3基因和绿色荧光蛋白基因融合,通过真核表达质粒—脂质体介导,导入LLC-PKl细胞系,激光共聚焦显微镜动态观察GFP—hNaDC3的定位情况。结果显示PKGFP-C3空白质粒转染的LLC—PKl细胞表达了GFP,GFP在胞内分布以核浆为主,呈均匀致密的细颗粒荧光,胞核染色强,核仁荧光稀少,界线清楚。而pKGFP-C3-hNaDC3转染细胞株的绿色荧光蛋白,转染后第1天混合分布于细胞浆和细胞膜,以粗颗粒荧光为主,两界限不清楚,胞浆中可见未染色的圆形空洞,未见胞核染色;第3天主要聚集于细胞膜,核周的胞浆中可见粗颗粒荧光物质,胞浆和胞膜界线清楚,胞核亦未见绿色荧光蛋白;第5天清晰聚集于细胞膜,细胞膜连接至网状。因此hNaDC3蛋白在细胞质中生成后,定位于细胞膜并稳定表达。     

EV71通过2A蛋白酶切割Nup62而抑制核转运

为了解EV71病毒对细胞核转运机制的影响,本研究构建了具有核定位信号的绿色荧光蛋白表达载体(pG-FP-NLS)。将此表达载体转染细胞后,使用EV71病毒感染转染细胞,结果发现EV71病毒可以有效阻止绿色荧光蛋白的核转移。将EV71病毒的2A蛋白酶真核表达载体与pGFP-NLS共转染RD细胞,可以发现2A蛋白酶可阻止具有核定位信号的绿色荧光蛋白的核转移而使绿色荧光蛋白表达于细胞浆。为了进一步研究病毒阻止核转移的机制,病毒感染细胞或通过转染2A蛋白酶真核表达载体进行Nup62的Western blotting检测,结果显示病毒以及2A蛋白酶均可引起Nup62表达下降。证明EV71可通过2A蛋白酶切割Nup62从而抑制核转运。     

双报告基因真核表达载体的构建及其功能鉴定

目的:构建绿色荧光蛋白和海肾荧光素酶共同高效表达的双报告基因真核表达载体。方法:将增强型绿色荧光蛋白基因和海肾荧光素酶基因以昆虫病毒T2A序列相连接而后克隆进入pcDNA3.1(-)质粒,构建双报告基因真核表达载体。将该载体转染至COS-7细胞,通过荧光显微镜观察、照度计定量分析检测绿色荧光蛋白和海肾荧光素酶生物活性,Western Bolt检测T2A序列自剪切效率。结果:双报告基因真核表达载体能够同时表达非融合的绿色荧光蛋白和海肾荧光素酶,与单独表达载体产物具有相似的生物活性和表达效率。结论:双报告基因真核表达载体建立成功,为基因表达调控等相关领域研究提供辅助工具。     

痘苗病毒基因组密码子使用频率分析

密码子使用的差别是普遍存在的现象,每一个密码子被某些生物偏爱,而在另一些生物中则很少使用.以往这方面的研究多集中在自养生物中,而对纯寄生的病毒本身及其与宿主细胞基因密码子使用频率关系的研究则很少.分析痘苗病毒哥本哈根株189个基因的密码子使用频率发现:总体上痘苗病毒偏爱使用以A/U为结尾的密码子;基因的异质性不强,没有影响密码子使用的主要趋势;在不同转录方向上和表达时相上,基因密码子使用略有不同;不同功能的基因其密码子使用上差别较大;晚期基因比早期基因与宿主密码子使用频率的差别大.上述结果表明:密码子是影响病毒和细胞相互作用、保证其自身生存的重要机制.     

PPARγ基因真核表达载体的构建及其在乳腺癌MDA—MB-231细胞中的表达

目的：构建以绿色荧光蛋白（GFP）为报告基因的重组表达质粒pEGFP—C1—PPARγ,观察小鼠PPARγ基因在MDA-MB-231细胞中的表达及定位。方法：采用克隆和亚克隆技术构建小鼠PPARγ基因真核表达载体,脂质体Lip2000介导转染MDA—MB-231细胞,real—time PCR和western—blot验证其mRNA和蛋白的表达,荧光显微镜观察该基因亚细胞定位。结果：酶切和测序结果证实重组质粒含有PPAIh编码区序列且插入方向正确,转染后观察该基因亚细胞定位于胞核,胞质有弥散分布。结论：成功构建了小鼠PPARγ基因真核表达载体,该基因在MDA—MB-231细胞中成功表达,PPARγ基因主要集中表达于胞核。     

CYP21和CYP21P基因启动子序列对绿色荧光蛋白基因表达的影响

特异性扩增CYP21基因和CYP21P基因启动子区域－770bp--1bp片段,去除pEGFP-N1载体中的CMV启动子,构建含CYP21基因启动子的pEGFP-N1载体（pCYP21)和CYP21P基因启动子的pEGFP-N1载体（pCYP21P),分别将上述两种构建载体、野生型pEGFP-N1(阳性对照）质粒及阴性对照转染入肾上腺皮质来源的Y1细胞系中,用倒置荧光显微镜,以及激光共聚焦显微镜等方法观测绿色荧光蛋白的表达。转染后,在荧光倒置显微镜下首次发现Y1细胞中出现绿色荧光蛋白的时间阳性对照为3小时,pCYP21为7小时,pCYP21P与阳性对照（未转染任何载体的Y1细胞）始终未观测到绿色荧光蛋白。阳性对照和pCYP21的绿色荧光蛋白表达强于pCYP21,pCYP21P与阴性对照始终未观测到绿色荧光蛋白。阳性对照和pCYP21的绿色荧光蛋白在胞核中的荧光强度高于胞浆。上述结果进一步表明,含有CYP21和CYP21P两种基因启动子的GFP质粒在Y1细胞中表达存在显著差异。     

USP22基因克隆及其融合蛋白真核表达载体的构建

目的克隆人类泛素水解酶22（ubiquitin—specific processing enzyme22,USP22）基因,构建与绿色荧光蛋白融合表达的真核载体。方法利用RT—PCR技术以HeLa细胞总RNA为模板分别扩增USP22基因cDNA序列两片段,依次插入真核表达载体pEGFP—N1;重组质粒转染HEK293T细胞,观察融合蛋白表达及绿色荧光的分布。结果测序结果显示USP22序列与GenBank收录数据一致,酶切显示重组质粒pEG—FP—USP22构建无误,质粒转染后有80％左右HEK293T细胞表达绿色荧光,且在胞质与胞核中广泛分布。结论成功克隆USP22基因并构建与GFP融合表达的真核载体,为进一步深入研究USP22基因的生物学功能奠定了基础。     

绿色荧光蛋白在草鱼肾细胞中的表达

应用阳离子脂质体介导法,将含绿色荧光蛋白（GFP）基因的质粒pEGFP-N1转染到培养成单层的草鱼肾细胞（CIK）中,通过荧光倒置显微镜和特异性RT-PCR方法检测GFP的表达.在荧光倒置显微镜下可见CIK细胞的胞质和胞核均呈现绿色荧光,且细胞核的绿色荧光强度强于细胞质.转染细胞中的转录产物经RT-PCR扩增后,凝胶电泳鉴定出与GFP基因片段分子量大小一致的条带,经测序证明其为GFP基因序列.结果表明,GFP基因可以在草鱼CIK细胞内高效率成功表达,为构建以GFP为报告基因的真核重组质粒及研究草鱼出血病DNA疫苗奠定了重要的基础.     

适用于疫苗株筛选的痘苗病毒载体的构建

为构建适用于疫苗株筛选的痘苗病毒载体,利用标记瞬时稳定的原理,在痘苗病毒单选择标记载体psc65的基础上,构建成带有neo和LacZ双选择标记的痘苗病毒载体pVI75.为检验载体pVI75的有效性,将HIV-1合成基因syngpnef插入到载体pVI75上,构建成转移质粒pVI75-syngpnef,并与天坛株752-1痘苗病毒共转染CEF细胞.筛选得到的重组病毒经PCR和Dot blot检验表明,标记基因已被删除,而目的基因被整合到痘苗病毒基因组上.Westem blot检测结果表明,目的基因的表达正确.痘苗病毒载体pVI75的构建使得疫苗株筛选的工作量大为降低,时间大大缩短,为利用痘苗病毒载体构建重组病毒疫苗株的研究提供了参考.     

心肌α肌球蛋白重链启动子驱动的CREG蛋白表达载体的构建及鉴定

目的：构建心肌特异性α-肌球蛋白重链（α—myosin heavy chain,α—MHC）启动子启动E1A基因阻遏子（cellular repressor of E1A—stimulated genes,CREG）和增强型绿色荧光蛋白（enhanced green fluorescent protein,EGFP）融合的真核表达载体。绿色荧光蛋白作为报告基因,方便在心肌细胞中直接观察CREG蛋白的表达,为心肌特异性转CREG基因动物模型制备提供载体。方法：用BamHI和EcoRI双酶切pcDNA3．1myc—His／hCREG质粒得到CREG基因,亚克隆入增强绿色荧光蛋白表达质粒pEGFP-N1中,构建pCREG-EGFP-N1;根据Genebank中公布的α-MHC基因的启动子序列,人工合成pUC57-α-MHC启动子基因序列,经AseI和NheI双酶切得到启动子α—MHC,亚克隆入pCREG—EGFP-N1中替代原CMV启动子,构建pα-MHC-CREG—EGFP-N1,测序鉴定。用脂质体法将该质粒转染体外培养的小鼠原代心肌细胞,荧光显微镜下观测绿色荧光蛋白的表达;Western blot检测CREG蛋白的表达。结果：成功构建pα—MHC—CREG-EGFP-N1质粒,酶切及测序结果正确;成功转染入原代培养小鼠心肌细胞,在荧光显微镜下可见绿色荧光蛋白的表达,Westem blot检测到CREG蛋白的表达。结论：重组质粒pα-MHC—CREG—EGFP-N1体外转染入原代培养小鼠心肌细胞后,目的基因能够在心肌细胞中有效表达,检测方法简便可靠,为下一步建立心肌细胞特异性表达CREG的过表达转基因小鼠、深入探讨CREG在心肌疾病发生中的生物学功能研究奠定了基础。     

Yaba-like disease virus: an alternative replicating poxvirus vector for cancer gene therapy

Vaccinia virus is being investigated as a replicating vector for tumor-directed gene therapy. However, the majority of cancer patients have preformed immunologic reactivity against vaccinia virus, as a result of smallpox vaccination, which may limit its use as a vector. The Yaba-like disease (YLD) virus was investigated here as an alternative, replicating poxvirus for cancer gene therapy. We have demonstrated that the YLD virus does not cross-react with vaccinia virus antibodies, and it replicates efficiently in human tumor cells. YLD virus can be expanded and purified to high titer in CV-1 cells under conditions utilized for vaccinia virus. The YLD virus RNA polymerase was able to express genes regulated by a synthetic promoter designed for use in orthopoxviruses. We sequenced the YLD virus TK gene and created a shuttle plasmid, which allowed the recombination of the green fluorescent protein (GFP) gene into the YLD virus. In a murine model of ovarian cancer, up to 38% of cells in the tumor expressed the GFP transgene 12 days after intraperitoneal virus delivery. YLD virus has favorable characteristics as a vector for cancer gene therapy, and this potential should be explored further.     

基于逆转录病毒载体的外源基因表达系统的评价和应用

逆转录病毒表达系统是基因治疗研究和RNA干扰技术广泛采用的外源基因表达系统。文中以增强型绿色荧光蛋白 (EGFP) 基因的表达水平和稳定性为指标,比较逆转录病毒表达载体pQCXIN和pcDNA3.1(+) 表达质粒介导的外源基因在HEK293细胞和CHO-K1细胞的表达效率。病毒感染HEK293细胞和CHO-K1细胞的相对荧光强度 (Relative fluorescence intensity,RFI) 均约为对应的质粒转染细胞的2倍。多轮反复感染逆转录病毒表达载体能有效提高HEK293细胞表达EGFP的效率。HEK293细胞经4轮病毒感染后的RFI值较1次病毒感染HEK293细胞的RFI值约提高2倍。此外,逆转录病毒表达载体介导的外源基因表达的稳定性优于质粒转染的外源基因表达。采用携带人重组活性蛋白C (Recombinant human activated protein C,rhAPC) 基因的pQCXIN和HEK293细胞进一步验证了逆转录病毒载体介导的外源基因表达效率,构建了rhAPC表达水平为10~15 mg/(106 cells·d) 的HEK293细胞系。研究结果表明,逆转录病毒表达系统是有应用价值的介导外源基因在哺乳动物细胞高效表达的技术途径。     

真核表达载体pcDNA3.1(-)+KG的构建及在HeLa细胞中的表达

为了将绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)引入细胞核内,采用两轮PCR方法从原先克隆在pcD-NA3.1(-)+GFP载体中将GFP编码序列扩增出来并引入Kozak序列和核定位信号,使用常规酶切和连接方法将其重组至pUCm-T克隆载体中,再将目的片段重组至pcDNA3.1(-)中,对阳性克隆进行酶切、PCR和测序鉴定后,构建了带有Kozak序列和核定位信号的绿色荧光蛋白(GFP)真核表达载体pcDNA3.1(-)+KG。真核表达载体pcDNA3.1(-)+KG被转染试剂Su-perfect转染至HeLa细胞中,绿色荧光蛋白基因在HeLa细胞中得到表达而且在细胞核中观察到绿色荧光。该研究以绿色荧光蛋白为标记初步建立了活体观察真核细胞核动态变化的研究体系。     

Transient host range selection for genetic engineering of modified vaccinia virus Ankara

Recombinant vaccinia viruses are extremely valuable tools for research in molecular biology and immunology. The extension of vaccinia vector technology to replication-deficient and safety-tested virus strains such as modified vaccinia virus Ankara (MVA) have made this versatile eukaryotic expression system even more attractive for basic and clinical research. Here, we report on easily obtaining recombinant MVA using stringent growth selection on rabbit kidney RK-13 cells. We describe the construction and use of new MVA vector plasmids that carry an expression cassette of the vaccinia virus host range gene, K1L, as a transient selectable marker. These plasmids allow either stable insertion of additional recombinant genes into the MVA genome or precisely targeted mutagenesis of MVA genomic sequences. Repetitive DNA sequences flanking the K1L gene were designed to remove the marker gene from the viral genome by homologous recombination under nonselective growth conditions. The convenience of this new selection technique is demonstrated by isolating MVA recombinants that produce green fluorescent protein and by generating MVA deletion mutants.     

表达尼帕病毒G囊膜糖蛋白重组牛痘病毒的研究

采用牛痘病毒WR株,构建了表达哺乳动物密码子优化的NiV G蛋白基因的重组病毒rWR-NiV-G。Westernblot证实大小为66kDa的重组G蛋白在rWR-NiV-G感染的Hela细胞中获得表达;采用兔抗NiV高免血清间接免疫荧光检测重组痘病毒表达G蛋白显示出良好的特异免疫反应原性。rWR-NiV-G感染NiV敏感的BHK细胞系,并与NiV融合蛋白F共同表达,可形成强烈细胞融合现象。rWR-NiV-G感染免疫BALB/c小鼠,可诱导显著的NiV G蛋白特异体液免疫反应。以原核表达NiV G蛋白片段为包被抗原,间接ELISA检测rWR-NiV-G感染免疫小鼠血清中的G蛋白特异抗体,具有良好的敏感性和特异性。同时,rWR-NiV-G感染免疫小鼠血清中的G蛋白特异抗体可有效中和NiV囊膜蛋白F和G介导的伪型VSV重组病毒侵入NiV易感宿主细胞的感染性。结果表明,重组牛痘病毒表达的NiV G蛋白有良好的免疫原性和生物学活性功能,为进一步深入研究NiV G蛋白生物学功能、免疫原性及重组活载体疫苗研究奠定了重要基础。