α-银环蛇毒素基因的克隆与表达

与传统的捕蛇或养蛇提毒的方法相比,利用基因工程方法生产蛇神经毒素具有明显的潜在优势。本研究结合国内外的研究现状,以α-银环蛇毒素(α-bungarotoxin,α-BgTx)为例子来探讨蛇神经毒素基因在大肠杆菌表达体系中的表达情况及其规模生产的可行性。首先根据文献报道α-银环蛇毒素的氨基酸序列,推导出其DNA序列并设计成部分互补的4条寡核苷酸片段,利用DNA合成仪人工合成、纯化其寡核苷酸片段,通过片段退火、切口补平、连接、克隆、测序鉴定获得了α-银环蛇毒素基因;然后将α-银环蛇毒素基因克隆至pGEX-2T质粒中分别转化大肠杆菌DH5(和JM109进行表达分析,融合蛋白约占细菌总蛋白的30％～40％,其中部分为可溶性表达,部分以包含体的形式表达;对可溶性表达的条件进行了优化。最后以天然纯化的α-银环蛇毒素作为对照,分析融合方式表达的重组α-银环蛇毒素的活性,ELISA结果显示其与天然的α-银环蛇毒素比较具有相似的抗原性。     

乙酰胆碱酯酶分子研究进展

乙酰胆碱酯酶是生物体内胆碱能神经传导中的一种关键酶,它能够快速水解神经递质乙酰胆碱,保证神经信号在生物体内正常传递。乙酰胆碱酯酶结构和催化功能研究一直是生命科学的重要课题,可为研制有针对性的新药和杀虫剂提供重要理论依据。我们简要介绍了乙酰胆碱酯酶的三维晶体结构、活性位点、高效催化机制及其应用。     

α-芋螺毒素的研究现状

α-芋螺毒素是近年来研究较多的一种海洋生物神经毒素,它特异性竞争结合烟碱型乙酰胆碱受体,化学结构独特。本文介绍了有关α-芋螺毒素的种类、结构特征、生物学活性和制备方法等方面的研究进展,及其在生物化学、生物学以及新药开发等方面的应用前景。     

人耳聋相关基因GJB3的结构特征及生物信息学分析

目的：对问隙连接蛋白Cx31编码基因GJB3的编码区进行生物信息学预测和分析。方法：利用C1ustalW2、MEGA5．05和VMDl．9等生物信息学软件对GJB3的保守性、系统进化、三维空间结构和错义突变角度进行分子结构预测和功能分析。结果：系统进化树的构建验证了脊椎动物各纲亲缘关系远近;保守性分析为GJB3致病性突变少于GJB2提供了可能的原因;三维结构预测和错义突变分析解释了GJB3突变的致病性机制。结论：对GJB3基因及其蛋白结构和功能的分析将为后续实验研究奠定基础。     

蛇神经毒素的研究进展

蛇毒是由许多种蛋白质、多肽、酶类以及其他小分子物质组成的混合物.在蛇毒中已经分离了许多种毒素分子,其中有一大类分子对哺乳动物的神经系统具有毒性效应,习惯上把这类分子成为蛇神经毒素.蛇神经毒素根据其作用位点的不同可以分为四大类:突触前蛇神经毒素、突触后蛇神经毒素、抗胆碱酯酶的蛇神经毒素和离子通道蛇神经毒素.许多蛇神经毒素已经分离纯化并进行了结构与功能的研究,几十近百种蛇神经毒素一级结构和空间结构已经得到测定.近几年来一些蛇神经毒素的基因文库以及cDNA文库已经构建出来,从中分离出的基因已经用于重组蛇神经毒素的生产研究.蛇神经毒素的分子结构与其功能具有较好的对应关系,即作用机制相同的毒素具有类似的空间结构.天然的蛇神经毒素以及重组的蛇神经毒素都已广泛应用于理论研究和一些临床应用.分离新的蛇神经毒素及其基因以及根据需要设计新的蛇神经毒素分子已成为该领域的热点,采用生物工程的方法规模生产蛇神经毒素也是当前及今后的研究方向.     

SGTA基因及其蛋白的生物信息学分析

[目的]对SGTA基因及其蛋白的结构和特征进行生物信息学分析,为研究SGTA与肿瘤形成和发展的相关性提供理论基础。[方法]运用生物信息学数据库和软件对SGTA基因的结构、单核苷酸多态性位点(SNP)、SGTA基因与其他基因的相互作用网络、SGTA蛋白的理化性质、二级结构、蛋白结构域、蛋白翻译后修饰、蛋白质之间相互作用网络进行分析。[结果]人SGTA基因有5种可变剪接产物,编码区存在78个SNP位点,其中错义突变31个,无义突变1个。人SGTA蛋白由313个氨基酸组成,是稳定性不高的亲水蛋白,α-螺旋是其主要二级结构元件,属于TRP超家族,预测有3个磷酸化激酶修饰位点和数个潜在泛素化修饰位点。与SGTA存在相互作用的基因和蛋白多数与维持体内蛋白质稳定的分子伴侣功能相关。[结论]SGTA基因及其蛋白的生物信息学分析为进一步实验研究其在肿瘤形成和发展中的地位及调控机制奠定了基础。     

LL-37-haFGF融合蛋白的结构预测与生物信息学分析

目的:为开发一种多功能蛋白分子,该文采用生物信息学方法对LL-37-haFGF融合蛋白进行结构预测与分析.方法:重叠PCR技术克隆LL-37-haFGF基因,运用生物信息学软件分析LL-37-haFGF编码蛋白序列和结构.结果:LL-37-haFGF融合基因编码215个氨基酸,分子量为23.8 kDa,理论等电点为8.86,利于基因工程表达,结构分析表明其结构有利于多功能活性的保持.结论:融合基因的生物信息学分析与结构预测为研究其活性和作用机制奠定了基础.     

两个蛇毒基因克隆及cDNA序列多态性再分析

α-银环蛇毒素(α-bungarotoxin)是一种突触后神经毒素,广泛存在于眼镜蛇科蛇类的毒腺中,对于该基因cDNA多态性是否真实一直存有争议。本研究从银环蛇基因组DNA中克隆到α-银环蛇毒素基因序列,并对其中5个克隆进行测序和序列比对分析。作为参照,从同一次反转录得到的cDNA混合物中,克隆了蛇毒神经生长因子cDNA,并对其进行测序、比对和突变情况分析。综合各研究组报道的α-银环蛇毒素cDNA序列、α-银环蛇毒素基因序列和神经生长因子cDNA序列的突变情况,发现α-银环蛇毒素cDNA的多态性在基因组模板上不存在对应的变化,因此推测这种多态性不是从不同的转录本而来,同时考虑到不同研究小组报道的序列突变位点并没有出现相同的情况,因此其多样性也不是RNA编辑的结果。可见这种cDNA序列上的多样性很可能是由反转录过程以及基因克隆过程中人为引入的错误造成的。     

重组α-银环蛇毒素的纯化及活性分析

以表达重组α-银环蛇毒素的高效表达菌株BL21(PDZ04)为材料,研究重组α-银环蛇毒素(α-bungarotoxin,α-BgTx)的分离纯化。采取亲和色谱和离子交换色谱的方法都得到了重组α-银环蛇毒素的纯品。参考文献报道的方法从天然的银环蛇毒干粉中分离纯化得到了天然α-银环蛇毒素的纯品。然后以天然α-银环蛇毒素为对照来检测重组α-银环蛇毒素的抗原性和毒性。ELISA结果显示其具有与天然α-银环蛇毒素相似的抗原性,以小鼠为动物模型,纯化的重组α-银环蛇毒素与天然α-银环蛇毒素相比,其腹腔注射的LD50也基本一致,约为0.22μg/g。结果表明利用基因工程的方法生产蛇神经毒素是可行的。     

胃癌多药耐药相关microRNA的筛选和鉴定

目的:研究胃癌多药耐药相关microRNA并对其进行鉴定、靶基因预测和预测靶基因的生物信息学分析。方法:运用microRNA芯片对胃癌多药耐药细胞SGC7901/ADR和其亲本细胞SGC7901进行microRNA表达谱分析;采用实时定量PCR的方法对差异表达的miRNA进行验证;再运用生物信息学方法对差异表达的miRNA进行靶基因预测;再对预测的靶基因进行GO和KEGG通路分析。结果:与SGC7901相比SGC7901/ADR表达上调超过2倍的miRNA有6个,表达下调超过2倍的有11个。实时定量PCR对共同差异表达的microRNA进行验证显示与芯片结果的一致性。对这17个差异表达的miRNA进行靶基因预测,再对预测得到的靶基因进行GO和KEGG通路分析显示预测的靶基因参与了肿瘤相关通路、MAPK通路、Focal Adhesion通路等。结论:我们初步筛选得到了胃癌多药耐药相关miRNA并对其进行了生物信息学分析,为进一步地探索miRNA在胃癌多药耐药中的作用及其分子机制奠定了基础。