组蛋白酵母双杂交诱饵载体的构建及其自激活作用检测

目的:构建组蛋白 H2A、H2B、H3、H4的酵母双杂交诱饵载体,检测其在酵母细胞中的表达和自激活活性,为应用酵母双杂交系统筛选与组蛋白相互作用的蛋白奠定基础.方法:扩增 H2A、H2B、H3、H4蛋白基编码区 cDNA序列,克隆至酵母表达载体 pGBK-T7中,再将其转化至酵母细胞 AH109中,提取酵母总蛋白,检测各种组蛋白的表达,并检测表达的组蛋白在酵母细胞中对报告基有无自激活作用.结果:将 H2A、H2B、H3、H4基的 cDNA 克隆至酵母表达载体 pGBK-T7中,其中组蛋白 H4得到正确表达,且对报告基 LacZ、HIS3、Ade 无激活作用.结论:可以利用酵母双杂交系统筛选与 H4相互作用的蛋白质.     

酿酒酵母组蛋白变体Htz1调控基因转录的作用机制

在真核生物染色质中,作为核心组蛋白的H2A是构成核小体重要组分,其变体之一H2A.Z高度保守,对真核细胞生物的生命活动有重要意义. 模式生物酿酒酵母中的H2A.Z被称作Htz1. 在对多种生物H2A.Z的研究中,以对酿酒酵母组蛋白变体Htz1的探讨最为深入全面. 本文将从多个方面详细介绍酿酒酵母Htz1对基因表达调控的作用机制,涵盖其蛋白结构、染色质上的定位、翻译后修饰、结合机制、生物功能及其分子伴侣的作用等,并对未来该领域需要解决的重要科学问题进行了展望.     

ste20基因突变抑制葡萄糖诱导的酿酒酵母细胞凋亡

近年来,酿酒酵母的细胞调亡研究取得了很大进展。多种因素可以诱导其调亡,譬如过氧化氢（H2O2）、醋酸、高渗透压和高盐浓度等。葡萄糖是酿酒酵母生长所必须的重要营养物质之一。同时,在其他营养元素缺乏的条件下,只用葡萄糖培养将迅速的诱导酿酒酵母的细胞凋亡。Ste20是PAK（p21 activated kinase）家族的成员,它参与酿酒酵母的信息素应答、假菌丝生长和侵入生长等途径。有研究表明,ste20突变株能抵抗由信息素和过氧化物诱导的细胞调亡。我们发现STE20基因突变也能抑制葡萄糖诱导的凋亡,用葡萄糖处理时,与野生型相比,ste20突变株细胞能保持完整的细胞膜和细胞核结构。H2O2诱导酿酒酵母细胞凋亡时,需要Ste20激酶磷酸化组蛋白H2B第十号丝氨酸（S10）。因此,葡萄糖诱导的酿酒酵母细胞凋亡作用可能通过类似于过氧化氢诱导的酿酒酵母细胞凋亡的途径进行的。     

质谱检测叶酸缺乏人胚肾细胞中低组蛋白H3赖氨酸79甲基化修饰

目的：探讨叶酸（Folic acid,FA）缺乏在培养的人胚肾细胞（HEK-293）中对细胞组蛋白修饰水平的影响。方法：人胚肾细胞分两组培养,一组正常培养,一组无叶酸培养。细胞提取组蛋白后通过高效液相色谱一线性离子阱/静电场轨道阱高分辨质谱（HPLC-LTQ/Orbitrap Ms）检测组蛋白的修饰以比较叶酸缺乏对人胚肾细胞组蛋白修饰的影响。结果：用高分辨质谱方法成功检测到人胚肾细胞的五个组蛋白变体H1,H3,H4,H2a和H2b上的33个组蛋白修饰位点,其中23个修饰位点为uniprot数据库上已经报道的组蛋白修饰位点,而其余10个为未报道修饰位点。通过质谱比较正常和叶酸缺乏组人胚肾细胞修饰谱发现H3K79me1和H3K79me2在叶酸缺乏培养组中检出率较低。进一步用蛋白免疫印迹的方法也证明了在叶酸缺乏的人胚肾细胞中H3K79me1水平低于正常培养组。结论：细胞中叶酸缺乏影响组蛋白甲基化包括H3K79me2和H3K79me1修饰水平,提示细胞外营养因素叶酸水平可影响组蛋白修饰水平从而参与疾病如神经管畸形（Neural tube defect,NTD）的发生。     

质谱检测叶酸缺乏人胚肾细胞中低组蛋白H3赖氨酸79甲基化修饰

目的:探讨叶酸(Folic acid,FA)缺乏在培养的人胚肾细胞(HEK-293)中对细胞组蛋白修饰水平的影响。方法:人胚肾细胞分两组培养,一组正常培养,一组无叶酸培养。细胞提取组蛋白后通过高效液相色谱一线性离子阱/静电场轨道阱高分辨质谱(HPLC-LTQ/Orbitrap Ms)检测组蛋白的修饰以比较叶酸缺乏对人胚肾细胞组蛋白修饰的影响。结果:用高分辨质谱方法成功检测到人胚肾细胞的五个组蛋白变体H1,H3,H4,H2a和H2b上的33个组蛋白修饰位点,其中23个修饰位点为uniprot数据库上已经报道的组蛋白修饰位点,而其余10个为未报道修饰位点。通过质谱比较正常和叶酸缺乏组人胚肾细胞修饰谱发现H3K79me1和H3K79me2在叶酸缺乏培养组中检出率较低。进一步用蛋白免疫印迹的方法也证明了在叶酸缺乏的人胚肾细胞中H3K79me1水平低于正常培养组。结论:细胞中叶酸缺乏影响组蛋白甲基化包括H3K79me2和H3K79me1修饰水平,提示细胞外营养因素叶酸水平可影响组蛋白修饰水平从而参与疾病如神经管畸形(Neural tube defect,NTD)的发生。     

致病疫霉组蛋白H2A变异体序列与表达

在真核生物中,DNA缠绕在组蛋白上形成核小体,一个组蛋白分子包括H2A、H2B、H3和H4各2个核心组蛋白亚基。在这4种核心组蛋白中,H2A富含多样化,且在细胞的生物途径中起重要作用的变异体,因此,H2A家族一直是研究热点。致病疫霉是重要的病原菌也是研究卵菌的模式物种之一,目前关于卵菌表观遗传的研究还未见报道。本研究针对致病疫霉组蛋白H2A变异体,利用基因组信息和基因芯片数据,通过序列比对、系统发育分析以及基因表达水平检测,发现在致病疫霉基因组中存在组蛋白H2A变异体H2A.X.1、H2A.X.2和H2A.Z,它们在不同生长发育阶段和侵染过程呈现特异的表达谱。研究结果为进一步研究致病疫霉表观遗传机制奠定了基础。     

芽殖酵母和裂殖酵母中异染色质形成机制

芽殖酵母(Saccharomyces cerevisiae)和裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)是用来研究异染色质形成、细胞周期、DNA复制等重要细胞功能的理想单细胞真核生物.本文主要介绍这2种酵母中异染色质形成的机制.异染色质是一种抑制基因转录和DNA重组的特殊染色质结构.尽管在芽殖酵母和裂殖酵母中异染色质形成都需要组蛋白修饰,但异染色质建立的机制不同.在芽殖酵母中参与异染色质形成的主要蛋白是Sir1-4蛋白（其中Sir2为组蛋白H3去乙酰化酶）,而组蛋白H3赖氨酸9甲基化酶Clr4和异染色质蛋白Swi6在裂殖酵母异染色质形成中起关键的作用.在这两个酵母中,参与异染色质形成的组蛋白修饰蛋白由DNA结合蛋白招募到异染色质.此外,裂殖酵母也利用RNA干扰系统招募组蛋白修饰蛋白.     

组蛋白翻译后修饰与DNA损伤响应蛋白招募的调控

组蛋白翻译后修饰是细胞DNA损伤早期应答反应的重要内涵,一方面是松弛、开放染色质结构的必要分子调节事件,以便DNA损伤响应蛋白能接近DNA损伤位点;另一方面直接参与DNA损伤修复蛋白招募过程的调控。综述了在DNA损伤信号激发下,发生的组蛋白主要修饰类型,异组蛋白H2AX、H2A.Z在DNA损伤部位与组蛋白置换,及其对DNA损伤响应蛋白招募的调节作用和机制。     

乙酰转移酶MYST家族的生物学功能

组蛋白乙酰化是表观遗传修饰的重要方式,主要受到组蛋白乙酰转移酶(histone acetyltransferases,HATs)和组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDACs)催化.MYST是人类HATs的4大家族之一,包括MOF(males absent on the first),TIP60(tat interacting protein 60 kD),结合ORC1的组蛋白乙酰转移酶(histone acetyltransferase binding to ORC1,HBO1),单核细胞白血病锌指蛋白(monocytic leukemia zinc finger protein,MOZ)和MOZ相关蛋白(MOZ related factor,MORF)等,均具有典型的MYST结构域.MYST介导的乙酰化是重要的翻译后修饰,其催化底物包括组蛋白和非组蛋白,如组蛋白H3,H4,H2A,H2A突变体,以及许多参与DNA代谢、细胞增殖和发育调控的蛋白因子.MYST蛋白家族参与许多细胞的生理过程,本文主要综述其在调节基因转录、DNA损伤修复和肿瘤发生发展等方面的生物学功能.     

GST-H2AX表达载体的构建及融合蛋白的纯化

H2AX属组蛋白H2A家族成员,其磷酸化是细胞对DNA损伤做出反应的早期事件之一,在启动DNA修复过程中发挥重要功能.利用原核表达载体pGEX-4T-1构建了GST-H2AX融合蛋白表达载体,导入大肠杆菌DE3后经IPTG诱导和GST(Glutathione S-transferase)磁珠纯化获得GST-H2AX融合蛋白.进一步利用GST和H2AX抗体对融合蛋白进行了验证.既建立了高效、稳定的GST蛋白纯化方法,也为进一步研究H2AX结构及生物学功能奠定了基础.