日本三角涡虫Caspase-7基因的克隆及功能研究

本文以日本三角涡虫Dugesia japonica为研究对象,通过c DNA末端快速扩增技术首次克隆得到了涡虫Caspase-7基因,全长935 bp,编码251个氨基酸,5'-UTR和3'-UTR长度分别为86 bp和93 bp。涡虫Caspase-7具有Caspase家族保守而关键的LSHG与QAC(Q/R) G两大结构域。此外,基于SWISS-MODEL同源建模对涡虫Caspase-7蛋白三维结构的预测和分析,发现其包含2个催化单位,且潜在催化位点由4个表面环构成。进化分析也显示,涡虫Caspase-7基因未与扁形动物门Platyhelminthes物种聚为一支,而与刺胞动物门Cnidaria水螅Hydra vulgaris有较近的亲缘关系,说明Caspase-7基因可能发生了趋同进化。本文通过实时荧光定量PCR检测了Caspase-7基因在涡虫再生不同时间段的表达变化,发现在涡虫切后再生6 h和3 d,Caspase-7基因表达量升高,这2个时间点是涡虫切后凋亡发生的2个高峰期。此外,通过喂食ds RNA干扰涡虫体内Caspase-7基因的表达,结果发现,干扰Caspase-7基因并不影响涡虫的再生,但再生完成后或未切割的成体涡虫在饥饿环境下,受Caspase-7基因干扰,虫体逐渐溶解直至死亡,而Djclg-3及PCNA基因的表达量也显著降低,说明干扰Caspase-7基因表达可能引起涡虫细胞凋亡与增殖减少,涡虫组织重塑失衡,导致虫体溶解并死亡。该结果揭示Caspase-7基因可能在涡虫组织重塑中起关键作用。     

肿瘤坏死因子受体作用因子3(TRAF3)结构及生物学功能

目前在哺乳动物中发现6个肿瘤坏死因子受体作用因子(TNF receptor associated factors,TRAFs)家族成员,它们主要参与TNF受体家族信号通路.这些TRAF成员在C末端有螺旋卷曲结构和保守的TRAF结构域.TRAF3是TRAF家族中功能最为多样化的成员之一.1996年对TRAF3基因敲除小鼠进行研究发现,小鼠在出生早期死亡,这阻碍了TRAF3的生物学功能进一步研究,另一方面也证实了TRAF3在出生后发育以及维持正常的免疫系统功能方面有着重要生物学功能.10年后研究发现,TRAF3的缺失能够导致非经典NF-κB信号通路激活,这使得TRAF3在该信号通路中的功能得到了进一步的阐述.最近研究表明,TRAF3不仅能够负向调节NF-κB和MAPK信号通路,还能够正向调节Ⅰ型干扰素的产生.通过研究还发现,TRAF3可能存在着负向调节钙调蛋白磷酸酶活性的新功能.因此,研究TRAF3在免疫信号通路中的作用以及与之相关的病毒疾病具有重要的意义.     

日本三角涡虫体内Djcullin1基因和Djtinp1基因的相互作用研究

Cullin1蛋白是细胞周期进展的重要参与者,也是泛素连接酶E3的重要骨架蛋白。TGF-β信号通路在涡虫再生中发挥着重要作用,其下游分子TGF-β诱导核蛋白(Tinp1)也参与日本三角涡虫Dugesia japonica再生。虽然cullin1基因和tinp1基因在涡虫体内均呈阳性表达,但二者之间的关系还不清楚。本研究采用RNA干扰技术(RNAi)敲减日本三角涡虫体内Djcullin1基因的表达,然后运用整体原位杂交及Western Blotting技术检测基因敲减后TGF-β信号通路相关分子在涡虫体内的表达。结果显示,敲减日本三角涡虫Djcullin1基因可明显增强TGF-β信号通路相关分子Smad2/3及Smad4的表达,Tinp1的表达也明显增强。这些数据表明,在日本三角涡虫体内敲减Djcullin1基因可负性调控TGF-β信号通路和Djtinp1基因的表达。同时,敲减涡虫Djtinp1基因可增强Djcullin1基因及蛋白的表达,以上结果说明,这2个基因之间存在互相调节作用,Djtinp1基因反作用于Djcullin1基因的原因未知。     

TRAF6调控NLRP3炎症小体信号通路的机制研究

目的:研究肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)对NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体信号通路调控作用的机制。方法:利用免疫共沉淀和免疫印迹在HEK-293T细胞中研究TRAF6与NLRP3的相互作用;通过检测乳酸脱氢酶(LDH),在THP-1细胞中研究TRAF6对NLRP3炎症小体信号通路活性的影响。结果:TRAF6通过与NLRP3的相互作用增加NLRP3的稳定性,进而促进NLRP3炎症小体信号通路介导的LDH的释放。结论:TRAF6通过增加NLRP3的稳定性正调控NLRP3炎症小体信号通路。     

罗非鱼TRAF3基因的表达及功能研究

肿瘤坏死因子受体(TNFR)相关因子3(TRAF3)是多种免疫途径中的关键调控因子。从尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)中克隆获得了TRAF3基因, 命名为OnTRAF3(GeneBank No. MN258118), 该基因包含1个环指结构域、1个锌指结构域、1个卷曲螺旋和MATH结构域。多序列比对表明, OnTRAF3与其他已知的TRAF3蛋白具有高度的相似性, 尤其是MATH结构域。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析显示, OnTRAF3在各组织中广泛分布, 且在脑、皮肤、肠和鳃中表达量较高。在无乳链球菌诱导后, 多个组织中的OnTRAF3表达量出现了不同程度的上调, 说明OnTRAF3参与了罗非鱼的抗菌免疫应答。亚细胞定位实验显示, OnTRAF3分布在HEK293的细胞质和细胞核中。此外, 荧光素酶报告基因实验结果显示, 野生型(WT)OnTRAF3可显著激活NF-κB信号, 而coiled-coil和MATH 结构域缺失后, 依然能够显著激活NF-κB 活性, 而RING 和Zinc缺失后, 该激活作用则明显减弱, 表明RING 和Zinc 结构域是OnTRAF3在免疫信号通路中行使功能的关键结构域。研究为探索TRAF3在罗非鱼免疫应答中的功能提供了重要的基础。     

肿瘤坏死因子受体相关因子-6在胰腺癌肿瘤发生中的作用

肿瘤坏死因子受体相关因子-6 (TRAF6)在胰腺癌中过度表达并参与调节肿瘤细胞的生长,然而其具体机制尚不清楚。本研究旨在考察TRAF6在胰腺癌肿瘤发生中的作用。研究显示,敲低TRAF6的表达显著抑制人胰腺癌细胞系PANC-1的YAP的活性。敲低TRAF6的表达显著抑制YAP的3个靶基因(Cyr61,Cyclin E和CTGF)的表达。并且,TRAF6的下调显著降低了YAP的蛋白水平。敲低YAP的表达消除了TRAF6对胰腺癌细胞迁移和集落形成的促进作用。免疫荧光观察到PANC-1细胞中TRAF6和MST1的共定位。在GST pull-down测定实验中发现在PANC-1细胞中GST-TRAF6与MST可形成复合物。PANC-1细胞中TRAF6的过表达以剂量依赖性方式降低MST蛋白水平,而敲低TRAF6则显著增加MST蛋白的表达水平。总之,本研究表明,TRAF6通过YAP信号通路调节胰腺癌的进展。TRAF6与MST之间存在交互作用,并且TRAF6的上调可促进MST的降解,从而促进胰腺癌进展。因此,TRAF6有望成为胰腺癌的新治疗靶标。     

p53同系物Djp53在涡虫胚基早期发育阶段的组织特异性表达及其在再生中的作用

为了探索东亚三角涡虫Djp53基因在涡虫组织中的表达和功能,利用整体原位杂交、RT-PCR技术,检测了涡虫Djp53基因在组织中的表达分布特点,结果表明,Djp53基因在再生1、3、5天的胚基中具有较强的阳性信号,且3天的表达量最高;而在再生7、10天和成虫的实质组织中表达较弱．RNA干扰后的RT-PCR检测显示,Djp53表达量显著下降,涡虫不能正常再生或出现眼点缺陷．由此推断,东亚三角涡虫Djp53基因在早期胚基发育阶段,通过调节多功能干细胞的迁移和增殖分化影响早期胚基的形成,是涡虫早期胚基发育必不可少的一个基因,并且在涡虫成体和再生后期对多功能干细胞的维持具有重要的作用.     

东亚三角涡虫cDNA文库的构建及EST初步分析

为了快速高效地分离鉴定东亚三角涡虫的发育和再生相关基因,以总RNA为模板,借助CreatorTM SMARTTM cDNA Library Construction Kit和Advantage 2 PCR Kit成功构建了东亚三角涡虫的cDNA文库.经测定,cDNA文库原始库容为1.22×105个独立克隆,重组率超过98 %,插入片段平均大小为900 bp.从文库中随机挑选重组克隆测序,并在NCBI数据库中比对,结果获得208个rRNA基因,148个编码蛋白基因,78个染色体片段基因.该研究为我国涡虫发育和再生的深入研究奠定了坚实的分子基础.     

小鼠TRAF6特异性shRNA慢病毒质粒的构建及活性

目的:构建小鼠TRAF6基因特异性shRNA慢病毒质粒.方法:设计、合成小鼠TRAF6基因特异性shRNA核苷酸,将其链接入pENTR/U6载体,基因测序;通过LR克隆酶将pENTR/U6中的TRAF6特异性shRNA核苷酸插入CS -RfA -EG慢病毒载体,KpnⅠ限制酶切分析;通过慢病毒将TRAF6基因特异性shRNA慢病毒质粒导入MEF13细胞中,FACS分析质粒导入率,同时利用Western blot技术检测MEF13细胞中TRAF6的表达以及磷酸化IκBα的表达.以LacZ基因特异性shRNA慢病毒质粒为对照.结果:构建的小鼠TRAF6基因特异性shRNA慢病毒质粒与设计相符;MEF13细胞中慢病毒质粒的导入率为95％以上;与对照组比较,TRAF6基因特异性shRNA可长期、完全抑制MEF13细胞中TRAF6的表达及TRAF6介导的IκBα的磷酸化.结论:成功构建小鼠TRAF6基因特异性shRNA慢病毒质粒.     

东亚三角涡虫DjPreb基因干扰载体的构建及干扰效果鉴定

以含有东亚三角涡虫DjPreb基因的pcDNA3-DjPreb重组质粒为模板,经PCR扩增目的片段,将其克隆到干扰载体L4440上,构建重组质粒L4440-DjPreb后转化入大肠杆菌HT115感受态细胞中,IPTG诱导表达dsRNA后喂食涡虫.显微观察喂食dsRNA后的涡虫在再生过程中的表型变化,Real-time PCR检测载体对涡虫DjPreb基因的表达抑制效果.试验结果显示DjPreb基因的RNA干扰表达载体构建成功,DjPreb基因RNA干扰后涡虫不能正常再生.Real-time PCR分析饲喂RNA干扰食物后DjPrcb mRNA的表达显著下降,进一步说明DjPreb在涡虫头尾的形成中发挥作用.