脆性组氨酸三联体与复制蛋白A相互作用的鉴定

目的：研究脆性组氨酸三联体（Fhit）对ATR／CHKl通路的影响,确定Fhit与复制蛋白A（RPA）存在相互作用,为进一步研究Fhit特异的信号通路奠定基础。方法：将Fhit全长基因插入含GST基因的原核表达载体中,在大肠杆菌中表达纯化GST-Fhit融合蛋白,并用GST沉降技术研究Fhit与RPA是否在体外存在相互作用;在表达Fhit的人细胞中用免疫共沉淀技术分析Fhit与RPA是否在体内存在相互作用,同时用免疫荧光染色方法研究Fhit与RPA在细胞内是否可以共定位。结果：通过免疫共沉淀、免疫荧光染色及GST沉降技术,确定了Fhit与RPA在体内及体外均可以相互作用。结论：确定了Fhit与RPA之间存在相互作用,为阐明Fhit在维持基因组完整性方面的机理提供了线索。     

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。     

稳定表达人Fhit突变体细胞系的建立

目的:构建人脆性组氨酸三联体(Fhit)突变体真核表达载体并建立稳定表达人Fhit突变体的细胞株,以便进一步研究Fhit与复制蛋白A(RPA)在体内的相互作用。方法:将3种人Fhit突变体cDNA克隆至带有HA标签的真核表达载体pREP10上,构建人Fhit突变体真核表达载体,转染HeLa细胞,经潮霉素B加压筛选阳性克隆,用Western印迹鉴定稳定表达Fhit突变体蛋白FhitA、FhitD和FhitF的阳性细胞株。结果:经PCR鉴定及序列分析,Fhit突变体基因真核表达载体pREP10/FhitA/D/F-HA构建正确,转染人HeLa细胞,筛选出Fhit突变体表达较高的细胞株。结论:建立了3株稳定表达Fhit突变体的细胞株HeLa-FhitA/D/F,为研究Fhit与RPA的相互作用在DNA损伤应答中发挥的作用奠定了基础。     

脆性组氨酸三联体突变体在 DNA 损伤应答中的作用机制

目的:用建立的稳定表达脆性组氨酸三联体(Fhit)突变体的细胞株,研究 Fhit 与复制蛋白 A(RPA)之间的相互作用对细胞在 DNA 损伤后的影响.方法:用电离辐射或 DNA 损伤诱导剂喜树碱处理稳定表达 Fhit 突变体的阳性细胞株 HeLa-FhitA/D/F 后,通过流式细胞技术、MTT 比色法及克隆形成实验,检测这些细胞系的细胞周期变化情况以及对 DNA 损伤诱导剂的敏感性.结果:DNA 损伤诱导剂处理后,Fhit 突变体基的高表达可以使细胞表现出更强的G2期阻滞及对 DNA 损伤诱导剂更耐受.结论:Fhit 与 RPA 相互作用的改变影响了细胞对 DNA 损伤诱导剂的耐受性,为阐明 Fhit 在维持基组完整性方面的机理提供了线索.     

DNA损伤检查点蛋白调节子1片段的表达纯化及抗体制备

目的：原核表达、纯化DNA损伤检查点蛋白调节子1（MDC1）片段,并制备其多克隆抗体。方法：设计特异引物,通过RT-PCR扩增编码MDC1 N端194个氨基酸残基的基因片段,测序正确后插入含GST基因的原核表达载体pGEX-KG中,以IPTG诱导表达,并经谷胱甘肽琼脂糖珠纯化融合蛋白;用纯化的蛋白免疫小鼠制备多克隆抗体,用ELISA测定抗体的效价,Western印迹鉴定抗体的特异性。结果：原核表达并纯化了MDC1 N端片段,并获得了抗MDC1的多克隆抗体,抗体效价达到1∶12800,Western印迹显示该抗血清能特异识别原核及真核细胞表达的MDC1。结论：MDC1 N端片段能够诱导小鼠产生具有较高效价和特异性的多克隆抗体,为进一步研究MDC1在Fhit特异信号通路中的作用奠定了基础。     

重组GST-HBx蛋白在表达过程中断裂状况的研究

目的 在对乙型肝炎病毒非结构蛋白HBx研究的过程中,发现体外表达HBx蛋白产物的稳定性存在差异.为了了解其中的原因,拟通过原核表达方式进行分析.方法 以包含全长HBV DNA的质粒pEco63为模板,通过PCR反应,扩增HBV X基因全长序列（1～154氨基酸）和截短序列（48～104氨基酸,48～146氨基酸,98～146氨基酸）,将这几种不同长度和位置的HBX DNA序列克隆到pGEX4T-2原核表达载体中,并通过下游引物设计中引入6×组氨酸标签序列.结果 最终成功构建N端融合GST蛋白标签序列和C端融合6×组氨酸标签序列的4种HBx重组表达载体.将4种包含不同长度HBx的重组质粒转化大肠埃希菌Rosetta,培养至菌液浓度A值大约0.6左右,加入终浓度0.1 mmol/L的IPTG进行诱导表达.提取全菌蛋白通过Western印迹对HBx各重组蛋白产物的N端和C端进行检测.结论 在分段表达的HBx重组蛋白中发生了多处局部的断裂,而断裂部位主要集中于GST蛋白上.而造成这一结果的原因可能与HBx蛋白功能区域暴露后与GST相互作用有关.     

人MCM7 N-端融合蛋白的原核表达、纯化及其与AR蛋白相互作用的研究

目的：制备人MCM7 N-端的GST融合蛋白（GST-MCM7N）,研究其是否和雄激素受体（AR）蛋白存在直接的相互作用。方法：利用RT-PCR获得长度为744 bp的人mcm7 基因N-端cDNA碱基片段,把该片段构建到原核表达载体pGEX-5x-3中,转化大肠杆菌BL-21菌株。经IPTG诱导菌株基因表达产生了GST-MCM7N融合蛋白;使用Glutathione Sepharose 4B球珠分离纯化。利用GST pull-down 技术把纯化的融合蛋白分别和前列腺癌细胞LNCaP细胞裂解液及基因工程获得的AR蛋白孵育,检测MCM7蛋白的 N-端是否和AR蛋白直接相互作用。结果：酶切鉴定及基因测序表明,mcm7 基因cDNA的 N-端片段被构建到表达载体pGEX-5x-3中;SDS-PAGE及Western blotting结果分别显示,本研究获得了GST和GST-MCM7N融合蛋白;GST pull-down 结果证实GST-MCM7N和AR蛋白存在相互作用。结论：MCM7蛋白的N-端和AR蛋白至少在体外可以发生直接的相互作用。     

UHRF2结构域突变体的原核表达与纯化

目的构建UHRF2各个以结构域为基础的突变体原核表达载体,在大肠埃希菌中表达并对融合蛋白进行纯化和鉴定。方法以pCMV-3xFlag—UHRF2为模板,PCR扩增UHRF2的各个结构域基因片段,各PCR产物经酶切后连接到pGEX-4T-1载体上;将重组载体转化大肠埃希菌（BL21菌株）,IPTG诱导表达各GST融合蛋白,超声波破碎细菌,离心收获蛋白并经谷胱甘肽琼脂糖凝胶4B（glutathione sepharose 4B）亲合纯化;纯化的蛋白经SDS-PAGE电泳后用考马斯亮蓝染色或免疫印记实验鉴定各蛋白表达情况。结果成功构建了UHRF2结构域突变体的原核表达载体,各突变体蛋白表达正确。结论UHRF2各结构域突变体的成功构建便于用GST pull—down实验研究UHRF2参与与其它蛋白相互作用的结构域,为了解UHRF2功能打下了基础。     

人巨细胞病毒M抗原表位保守氨基酸突变的分析

为确定人巨细胞病毒M抗原表位MAD的关键氨基酸残基, 以MAD多肽序列为基础, 分别将保守氨基酸残基单一突变为甘氨酸残基, 构建各自突变体, 然后与人源Fc的N端融合, 通过原核表达载体pET32-Fc表达融合蛋白MAD-Fc, 经protein A柱亲和纯化得到各突变体纯品。通过ELISA及Western blotting方法验证各突变体特异结合羊抗HCMV多抗间的差异, 从而确定表位关键氨基酸残基。结果显示, 将MAD中的谷氨酰胺残基单突变为甘氨酸残基后, MADQ-G结合羊抗HCMV多抗活性大大降低, 差异显著; 而其他氨基酸残基单突变时, 对MAD活性影响程度很小。由此得出结论: MAD结合羊抗HCMV多抗的活性与谷氨酰胺残基有关。     

Tau融合蛋白及其缺失突变体与朊蛋白的体外作用分析

在部分朊病毒病（prion diseases）中,高度磷酸化的微管相关蛋白tau与朊蛋白(prion protein,PrP)发生共定位,tau蛋白可能在朊病毒病的病理机制中有重要作用. 本室已经证明二者可以发生分子间相互作用,本文进一步分析了tau蛋白与prion的体外相互作用及作用位点. 利用RT-PCR方法从人源细胞系SHSY5Y cDNA中扩增出微管相关蛋白tau全长cDNA序列,克隆至质粒pGEX-2T载体,在大肠杆菌中诱导表达融合蛋白GST-tau. 利用GST pull-down及免疫共沉淀方法检测全长tau蛋白与PrP23-231的分子间相互作用. 进一步表达tau 蛋白的各种缺失突变体,确定tau蛋白与PrP蛋白的相互作用位点. 结果表明,所表达的全长tau蛋白及各种缺失突变体均为可溶性蛋白,Western印迹结果显示,各种蛋白均能很好的被tau蛋白单抗识别. GST pull-down和免疫共沉淀实验均显示,原核表达的全长tau蛋白可与全长的PrP蛋白在体外发生相互作用,并确定相互作用位点位于tau蛋白的N端序列及中段的重复区. 上述结果为研究tau蛋白与PrP的相互作用在朊病毒病的发病机制中的意义提供了一定的理论基础.     

基于GST-pull down的小G蛋白Rac1活性检测体系的建立

目的:根据人PAK1基因的p21结合结构域(PBD)能够特异结合GTP-Rac1的特性,构建GST-PBD原核表达质粒,并利用GST-pull down方法检测真核细胞内小G蛋白Rac1的活性。方法:将人PAK1基因的PBD结构域克隆到pGEX原核表达载体上,经诱导纯化得到GST-PBD融合蛋白,并通过GST-pull down实验评估该方法的特异性和准确性。结果:pGEX-PBD质粒构建成功;纯化得到的GST-PBD融合蛋白能够特异性地与激活形式的Rac1(GTP-Rac1)结合,并且能够准确反映血小板衍生生长因子刺激下细胞内Rac1的激活过程。结论:GST-PBD融合蛋白及其整套GST-pull down检测体系能方便有效地检测细胞内Rac1的活性。     

分化抑制蛋白N端保守域结构预测及其基因突变体的构建

目的：对分化抑制蛋白（Id）家族的N端序列进行保守性结构分析,并构建其基因突变体。方法：用ClustalX（1.81）软件对Id蛋白家族中的3个成员（Id1～Id3）的N端序列进行同源性分析,用Swiss-PdbViewer3.7（SP5）软件模拟高同源区域中关键性氨基酸突变前后的三维结构模型;用PCR方法将突变点引入Id序列,再通过重叠PCR方法扩增出全长编码序列,酶切与测序确证突变序列的准确性。结果：Id1～Id3蛋白的N端存在一个由11个氨基酸残基形成的高度保守的环-螺旋（Loop-Helix）结构,将其中最保守的丝氨酸与亮氨酸分别突变为甘氨酸与缬氨酸,将突变后的Id基因序列重组到pGEX原核表达载体中。结论：在Id1～Id3蛋白N端识别了一个保守的Loop-Helix结构,为深入研究其协同的功能特征提供了结构依据;突变其中的丝氨酸为研究Id蛋白潜在的磷酸化修饰及相应功能特征的改变奠定了基础。     

黄连解毒汤对快速老化小鼠海马基因表达的影响

目的：研究黄连解毒汤（HL）对快速老化小鼠亚系SAMP8海马差异表达基因的影响,揭示HL改善认知功能障碍的分子机制。方法：应用快速老化小鼠亚系SAMP8和SAMR1海马差异表达cDNA芯片,比较了SAMP8和SAMR1、石杉碱甲处理的SAMP8和SAMP8对照,以及HL处理的SAMP8和SAMP8对照的基因表达谱,并对HL的药物反应基因进行了比较;采用实时荧光定量PCR技术对芯片结果进行了验证。结果：给予SAMP8HL后,对SAMP8海马基因表达具有明显的调节作用。差异表达基因包括信号转导基因Dusp12、Rps6ka1、Penk1、Nope,Leng8,蛋白质代谢相关基因Ttc3、Amfr、Prr6、Ube2以,核酸代谢基因Fhit、Itm2c、Cstf2t、Ddx3x、Ercc5、Pcgfr6,能量代谢基因Stubl,免疫反应相关基因Clqb,转录调节基因Dlertdl6le、Gcn512、Ssu72,细胞生长相关基因Ngrn、Anln,递质转运相关基因Slc17a7,以及功能未知基因12个。结论：提示HL对于认知功能的改善可能是通过调节信号转导、突触传递、蛋白质和能量代谢、细胞增殖分化等途径发挥作用的;研究中发现的HL作用基因可能是改善学习记忆的潜在靶标。     

A型流感病毒NS1与突触后密度蛋白-95的相互作用

目的 A型流感病毒NS1蛋白是一种多功能的致病因子,能够与被感染细胞中的多种蛋白相互结合,影响并干扰宿主细胞内的信号转导、蛋白质合成及抗病毒反应。突触后密度蛋白(Postsynaptic density protein95,PSD-95)主要存在于神经元及SH-SY-5Y等神经来源的细胞株中。假设NS1能够与PSD-95结合,则更有利于了解A型流感病毒对神经元及相关细胞的作用机制。方法通过酵母双杂交,GST-pull down及免疫荧光技术分别从体外和体内两方面检测NS1与PSD-95的相互作用。结果酵母双杂交表明,仅转染PGAD-NS51/PGBK-PSD-95的QDO有菌落生长,且α-半乳糖苷酶活性显著高于阳性对照;而转染PGAD-NS32/PGBK-PSD-95的QDO无菌落生长;GST-pull down表明仅NS51与PSD-95孵育后,能够被Western-blot检测到;免疫荧光表明NS51与PSD-95可能存在共定位,而NS32与PSD-95则不存在共定位。结论 H5N1(A/chicken/Guangdong/1/2005)的NS1能够与PSD-95结合;反之,H3N2(A/Shantou/602/06)的NS1则不能。     

端粒蛋白TRF1与肌动蛋白结合蛋白PFN2相互作用的鉴定

目的:鉴定端粒蛋白TRF1和肌动蛋白结合蛋白PFN2是否存在相互作用,并且两者的相互作用是否与端粒在细胞核周的锚定有关。方法:将TRF1构建到myc标签载体,PFN2构建到GST标签载体,采用GST-pull down技术,验证两者是否存在相互作用;同时将TRF1构建到EGFP标签的绿色荧光载体,PFN2构建到RED标签的红色荧光载体,两者共转入细胞,利用荧光显微镜观察两者在细胞中的共定位情况。结果:GST-pull down证明TRF1与PFN2存在直接相互作用,两者在细胞中可以共定位。结论:TRF1与PFN2存在相互作用,且这种相互作用发生在细胞核周。     

Identification of a Novel Protein-Protein Interaction Motif Mediating Interaction of GPCR-Associated Sorting Proteins with G Protein-Coupled Receptors

GPCR desensitization and down-regulation are considered key molecular events underlying the development of tolerance in vivo. Among the many regulatory proteins that are involved in these complex processes, GASP-1 have been shown to participate to the sorting of several receptors toward the degradation pathway. This protein belongs to the recently identified GPCR-associated sorting proteins (GASPs) family that comprises ten members for which structural and functional details are poorly documented. We present here a detailed structure–function relationship analysis of the molecular interaction between GASPs and a panel of GPCRs. In a first step, GST-pull down experiments revealed that all the tested GASPs display significant interactions with a wide range of GPCRs. Importantly, the different GASP members exhibiting the strongest interaction properties were also characterized by the presence of a small, highly conserved and repeated “GASP motif” of 15 amino acids. We further showed using GST-pull down, surface plasmon resonance and co-immunoprecipitation experiments that the central domain of GASP-1, which contains 22 GASP motifs, is essential for the interaction with GPCRs. We then used site directed mutagenesis and competition experiments with synthetic peptides to demonstrate that the GASP motif, and particularly its highly conserved core sequence SWFW, is critically involved in the interaction with GPCRs. Overall, our data show that several members of the GASP family interact with GPCRs and highlight the presence within GASPs of a novel protein-protein interaction motif that might represent a new target to investigate the involvement of GASPs in the modulation of the activity of GPCRs.     

Cell cycle and activation of CK2

Microtubule associated protein tau is considered to play roles in some types of human transmissible spongiform encephalopathies (TSE). In this study, the full-length and several truncated human tau proteins were expressed from E. coli and purified. Using GST pull down, co-immunoprecipitation assay and tau-coated ELISA, the molecular interaction between tau protein and PrP was confirmed in the context of the full-length human tau. The N terminus (amino acids 1–91) and tandem repeats region (amino acids 186–283) of tau protein were responsible for the interaction with PrP. The octapeptide repeats within PrP directly affected the binding activity of PrP with tau. GSS-related mutant PrP102L and fCJD- related mutants with two and seven extra octarepeats showed more active binding capacity with tau than wild-type PrP. The molecular interactions between PrP and tau protein highlight a potential role of tau in the biological function of PrP and the pathogenesis of TSE.