M1RNA在基因治疗中的研究进展

E.coli RNase P复合体的M1RNA亚单位是一类具有催化活性的核酶,它切割tRNA前体分子（pre-tRNA）的5′端前导序列,产生成熟的tRNA分子。M1RNA主要通过结构特异性识别底物,不需要底物有特定的序列,从而可设计修饰过的核酶为抑制靶基因的表达,在消除染色体易位产生的肿瘤相关畸形染色体上,M1RNA是一种理想的工具,研究表明M1RNA作为一种新型核酶有着广阔的应用前景和极大的临床价值。     

M1GS-HCV/C141核酶的构建及其体外抗病毒活性测定

丙型肝炎病毒 (Hepatitis C virus,HCV) 是引起慢性肝炎的重要病因之一,严重危害公众健康。目前临床HCV感染常采用干扰素联合病毒唑进行治疗,然而应答率不高且易反复。因此,探索新型抗HCV治疗策略及药物显得尤为迫切。针对HCV核心基因的序列,设计与之互补的引导序列 (Guide Sequence,GS),通过PCR的方法将其共价连接于大肠杆菌核糖核酸酶P(RNase P) 催化性亚基 (M1 RNA) 的3￠末端,成功构建了一种靶向性M1GS核酶 (M1GS-HCV/C141)。经体外切割试验、胞内反义效应及胞内毒性研究,结果表明：M1GS-HCV/C141核酶不仅能够在体外对靶RNA片段产生特异性切割,在HCV感染的Huh7.5.1细胞中,也能显著抑制病毒核心蛋白的表达,进而使HCV RNA的拷贝数减少约1 000倍。因此,文中构建的M1GS-HCV/C141核酶在体外具有显著的抗HCV活性,这为HCV治疗研究提供了一条新的潜在途径。     

HCMV UL97 mRNA序列特异性M1GS的构建及其体外切割活性研究

HCMV UL97基因编码一种蛋白激酶,该酶参与调控病毒DNA的复制和衣壳的形成,且序列异常保守,可作为抗HCMV治疗的重要靶位。基于HCMV UL97 mRNA T3位点附近的序列,设计一段与该位点互补的引导序列（Guide Sequence,GS）,并将其与大肠杆菌核酶P催化亚基（M1 RNA）的3’末端共价连接,构建了一种序列特异性的M1GS（M1-T3）。体外实验证实,所构建的M1-T3可与UL97 mRNA的T3位点特异性结合并产生有效的切割作用。进一步研究M1-T3的结构与其对底物片段靶向切割活性的关系,结果发现在M1 RNA与GS之间增加一段88核苷酸桥连序列的M1-T3（即M1-T3’）,其靶向切割活性大大增强。此外,去除M1-T3 3’末端的CCA序列,其靶向切割活性将基本丧失。上述结果表明,这段桥连序列和3’末端的CCA序列是M1-T3重要的结构元件。这不仅有助于阐明M1GS与其底物的相互作用机制,同时也为进一步评价M1-T3在体内对UL97基因表达及病毒复制的抑制活性奠定了基础。     

丙肝病毒核心基因靶向性M1GS 核酶的体外抗病毒活性

[目的]丙型肝炎病毒(Hepatitis C Virus,HCV)是引起病毒性肝炎的重要病原.目前临床HCV感染多采用干扰素联合病毒唑进行治疗,但其应答率低且感染易反复,探索新型抗HCV治疗策略与药物具有紧迫的现实意义.[方法]基于大肠埃希菌来源的核糖核酸酶P(RNase P),针对HCV核心基因的序列,设计一小段与之互补的外部引导序列(Guide Sequence,GS),通过PCR将其共价连接至大肠埃希菌RNase P催化性亚基(M1 RNA)的3'末端,从而构建一种靶向性的核酶——M1GS.[结果]构建的M1 GS-HCV/C52核酶在体外可对靶RNA片段产生特异性切割;在HCV感染的Huh7.5.1细胞,该人工核酶也能够显著抑制HCV核心基因的表达,并使培养上清中HCV RNA的拷贝数减少约1500倍.[结论]本研究构建的M1GS-HCV/C52核酶具有显著的体外抗病毒活性,从而为HCV的治疗研究提供了一条潜在途径.     

H3N2亚型猪流感病毒M1基因克隆及表达特性分析

从H3N2亚型猪流感病毒感染的鸡胚尿囊液中提取病毒基因组RNA,采用RT-PCR方法克隆M1全长基因,将M1基因亚克隆至pET-28a(+)表达载体中,构建重组表达质粒pET-28a-M1,将该重组质粒转化大肠杆菌BL21并经IPTG诱导表达。诱导产物经SDS-PAGE电泳分析显示重组蛋白M1获得大量表达,表达蛋白纯化后免疫Wistar大鼠制备多克隆抗体。Westernblotting检测结果表明制备的抗M1蛋白多克隆抗体可以识别大肠杆菌表达的M1蛋白和病毒感染细胞的病毒M1蛋白。构建M1基因真核重组质粒p3xFLAG-CMV-7.1-M1并转染Vero细胞,Western blotting检测表明抗M1蛋白多克隆抗体可以识别在Vero细胞中得到表达的M1蛋白,成功建立M1基因的真核表达系统。分析了病毒感染过程中M1蛋白的变化及其作为病毒复制指示分子的可能性。鼠源M1蛋白多克隆抗体的制备和M1基因真核重组表达质粒的构建,为进一步研究猪流感病毒的复制机理以及M1蛋白在病毒复制过程中的生物学功能奠定了基础。     

钙调素对细胞周期的调节

RC3细胞是一种用真核表达载体1~(CaM)转染NIH 3T3细胞建成的可调钙凋素(Calmodulin,CaM)高表达细胞模型。通过分子杂交及蛋白免疫印迹方法证实在地塞米松(Dexamethasome,DXM)作用下,RC3细胞可高表达CaM。CaM的过表达使G_1期细胞减少,S期细胞增加;CaM拮抗剂三氟拉嗪(trifluoperazine,TFP)则使G_1期细胞增加,S期细胞减少。高表达CaM使细胞分裂指数提高,G_2期细胞减少,有丝分裂前期细胞增加,M中期细胞比例下降。而TFP处理则使分裂指数下降,G_2期细胞增加,M前期细胞减少,M中期细胞增加。实验结果表明CaM在G_1/S、G_2/M和M中期/M后期3个位点上对细胞周期进行调控;通过加速G_1至S期,G_2至M期和M中期至M后期的进程,使细胞倍增时间缩短,促进细胞增殖。本工作表明,RC3细胞作为CaM表达可调细胞模型,是研究细胞周期调控的有力工具。     

甲型流感病毒M1基因真核表达载体的构建及其表达

研究旨在构建含有甲型流感病毒M1基因的真核表达载体,并探讨其在真核细胞中的表达.提取流感病毒Influenza A/FM/1/47 (H1N1) RNA,RT-PCR扩增M1基因并将目的基因插入真核表达载体pcDNA3.1(+).经酶切及PCR鉴定后用PolyFect脂质体将其转染到Vero细胞,免疫荧光技术鉴定其表达.甲型流感病毒M1蛋白重组质粒pcDNA3.1-M1的成功构建,为开发研制流感病毒保守蛋白DNA疫苗奠定了基础.     

腺病毒携带shFOXM1 对ACC-2 细胞作用机制的研究

目的:研究携带特异性抑制叉头框蛋白M1(Forkhead box protein M1,FOXM1)表达的腺病毒(Ad5.sh FOXM1)对人涎腺腺样囊性癌(Adenoidcystic carcinoma,ACC)细胞周期的调控、细胞凋亡的影响及其作用机理。方法:根据人FOXM1 m RNA的序列,设计合成针对FOXM1基因的三对sh RNA,转染ACC-2细胞系,利用实时荧光定量PCR、Western blot筛选获得最佳干扰片段,并构建入腺病毒载体,利用流式细胞术、MTT、Western blot等检测其对ACC-2细胞周期、细胞凋亡的调控及分子作用。结果:1成功筛选获得了抑制FOXM1表达的sh RNA,并构建了特异性抑制ACC-2细胞中FOXM1表达的腺病毒Ad5-sh FOXM1;2Ad5-sh FOXM1能明显抑制ACC细胞的增殖,并引起ACC-2细胞S期的阻滞(P0.05);2Ad5-sh FOXM1通过下调c-Myc蛋白的表达抑制了细胞的增殖,通过下调P21Cip1,P27Kip1蛋白的表达抑制了ACC-2细胞周期(P0.05)。结论:下调FOXM1的表达能够明显抑制ACC-2细胞周期和ACC-2细胞的增殖。     

禽流感病毒M1蛋白的表达及其免疫反应性分析

根据已发表的禽流感病毒M1基因序列设计合成PCR克隆引物,自接种H5N1亚型病毒的鸡胚组织中提取RNA,反转录后采用高可信度DNA聚合酶(PyobestTM DNA Polymerase)经PCR扩增M1基因,采用Invitrogen定向表达系统(ChampionTM pET directional TOPO expression system)进行克隆表达,纯化获得N末端携带多聚组氨酸标签的重组蛋白,分子量约29.8 kDa.采用单克隆抗体和阳性血清经ELISA、阻断ELISA、免疫印迹分析重组蛋白的免疫反应性.结果发现重组M1蛋白能与单克隆抗体和阳性血清发生特异性结合,且此结合能被天然病毒抗原阻断.研究表明重组蛋白M1具有良好免疫反应性.     

禽流感病毒M1蛋白的表达及其免疫反应性分析

根据已发表的禽流感病毒M1基因序列设计合成PCR克隆引物,自接种H5N1亚型病毒的鸡胚组织中提取RNA,反转录后采用高可信度DNA聚合酶(PyobestTMDNA Polymerase)经PCR扩增M1基因,采用Invitrogen定向表达系统(ChampionTMpET directional TOPO expression system)进行克隆表达,纯化获得N末端携带多聚组氨酸标签的重组蛋白,分子量约29.8 kDa。采用单克隆抗体和阳性血清经ELISA、阻断ELISA、免疫印迹分析重组蛋白的免疫反应性。结果发现:重组M1蛋白能与单克隆抗体和阳性血清发生特异性结合,且此结合能被天然病毒抗原阻断。研究表明:重组蛋白M1具有良好免疫反应性。     

M1毒蕈碱乙酰胆碱受体同源建模模板的选取及验证

目的:探讨不同同源模板所获得M1毒蕈碱乙酰胆碱受体模型的合理性及可靠性。方法:以牛视紫红素受体、人源β2-肾上腺素受体、M2胆碱受体和M3胆碱受体为模板,分别对M1胆碱受体进行同源建模;采用分子对接获得各M1胆碱受体同源模板与配体的互作模式,并与已报道的M胆碱受体晶体结构进行静态比对,得到最佳M1胆碱受体同源模板;采用分子动力学模拟分析配体与关键残基距离的变化,对M1胆碱受体同源模板进行动态验证。结果:M2胆碱受体与M1胆碱受体的序列相似度较高,为67.9%;以Inactive M2胆碱受体为模板构建的M1胆碱受体(M1R_(inactive-M2R))与其他晶体结构间RMSD值的均值最低,为1.39;M1R_(inactive-M2R)别构位点K392及E397残基侧链与结合口袋距离更近,与配体结合构象更匹配;分子对接结果显示,双位点别构激动剂VU0184670与M1R_(inactive-M2R)别构结合位点Y85、Y381的距离分别为4.8、6.8,优于其他模型;分子动力学模拟后,配体与Q177残基的距离由7.4降至2.9,提示配体VU0184670向Q177方向偏转,与文献结果一致。结论:以Inactive M2受体结构为模板构建的M1胆碱受体模型最为合理,更接近M1胆碱受体的晶体结构。本研究为M1胆碱受体药物开发提供重要工具,为其他GPCRs受体同源建模提供创新范式。     

烟酸对HepG2细胞载脂蛋白M表达的影响及其机制

目的:探讨烟酸对HepG2细胞载脂蛋白M表达的影响及其机制。方法:分别以不同浓度的烟酸(0、0.25、0.5、1.0、2.0mmol/L)干预HepG2细胞24h。提取各组细胞总RNA和蛋白质,分别采用实时R T-PCR和Western Blot检测载脂蛋白M的mRNA和蛋白的表达。采用实时R T-PCR检测肝细胞核因子-1αmRNA的表达。结果:烟酸呈剂量依赖性上调载脂蛋白M基因和蛋白、肝细胞核因子-1α基因的表达(P<0.05)。结论:烟酸可上调载脂蛋白M表达,其机制可能是通过上调肝细胞核因子-1α来实现的。     

核酶在HIV—1基因治疗中的研究进展

HIV-1是一种特殊的逆转录病毒,其基因可转导入宿主细胞的基因内进行复制,核酶是一类具有催化活性的小分子RNA,能特异性与靶RNA分子结合后进行切割而抑制HIV-1,甚至一些RNA中间产物亦被核酶破坏。多项研究巳证实核酶可抑制细胞内HIV-1复制。与HIV-1的传统疗法相比,核酸基因治疗法干扰了病毒的装载和免疫系统的重建,能高效抑制病毒增殖,有助于患者免疫系统重建。     

电针预处理对脑缺血再灌注后小胶质细胞活化状态的影响

目的:观察电针预处理对脑缺血再灌注后小胶质细胞活化状态的影响。方法:成年雄性SD大鼠随机分为假手术组(sham)、缺血组(MCAO)、电针处理组(EA+MCAO)三组。采用大脑中动脉栓塞(MCAO)诱导大鼠局灶性脑缺血再灌注模型。缺血再灌注后6 h、24 h、3 d和7 d取材,运用Western blot及免疫荧光技术检测缺血半暗带小胶质细胞活化状态以及M1/M2型特异性标志分子的表达水平。结果:脑缺血再灌注后,小胶质细胞被激活,数量表达增加(P0.05,vs.sham组),形态从静息状态的分支状转变为圆形的阿米巴状。M1型标志分子i NOS主要表达于缺血再灌注后24小时(P0.05,vs.sham组),M2型标志分子Arginase主要表达于缺血再灌注后7天(P0.05,vs.sham组)。电针预处理上调Arginase的表达水平,下调i NOS的表达水平(P0.05,vs.MCAO组)。结论:缺血再灌注后小胶质细胞被激活,电针预处理促使活化的小胶质细胞由M1向M2转化。     

RNA沉默抑制子p19调控细胞周期相关蛋白表达

番茄丛矮病毒的P19蛋白不仅是一个重要的病毒致病因子,而且还可作为RNA干扰(RNAi)的抑制子．这种作用是通过限制细胞内的小RNA,比如小干扰RNA(siRNAs)和微RNA(miRNAs)来实现．但是目前对P19蛋白在哺乳动物细胞上的作用还未见报道．构建了一株p19稳定表达的293细胞系,即293-p19．流式细胞仪分析发现在293细胞中过量表达P19蛋白可显著引发细胞周期的G2/M阻滞．细胞增殖实验显示,293-p19细胞的DNA复制及细胞生长均受到显著的抑制． 此外,研究还发现p19可使人胚肾293细胞内的细胞周期调控子的表达谱发生改变． 其中包括上调cyclin A1,CDK2,CDK4,CDK6,p18,cyclin D2,p19INK4d和E2F1,及下调p15,cyclin A,cyclin B1和cyclin E1的表达．上述研究结果提示,p19有可能靶向多个G2/M调控蛋白从而引发细胞的G2/M阻滞．     

假单胞菌M18 relA 突变株的构建及其对吩嗪-1-羧酸合成的调控

假单胞菌M18是一株能同时合成吩嗪-1-羧酸(PCA)和藤黄绿菌素两种抗生素的植物根际分离细菌。RelA催化合成的效应分子ppGpp能介导细菌因营养饥饿引起的应激反应。以M18菌株染色体DNA为模板,PCR扩增获得relA基因,通过庆大霉素抗性片段插入失活与同源重组技术,构建假单胞菌M18的relA突变菌株M18RAG。在PPM培养基中进行PCA发酵分析,发现突变菌株M18RAG的PCA产量显著升高,约为野生型菌株的1.5-2倍。relA基因反式互补实验以及phzA′-′lacZ翻译融合测定结果,均进一步证明了RelA对PCA生物合成及其基因表达具有抑制作用。     

H3N2型猪流感病毒M2蛋白表达分析

流感病毒的M2蛋白在流感病毒复制中起着重要作用,是抗流感病毒的靶标分子。本研究以提取的病毒基因组RNA作为模板,RT-PCR扩增H3N2亚型猪流感病毒M2基因,分别构建了重组原核表达载体和重组真核表达载体,建立了M2蛋白的原核和真核表达系统。通过大肠杆菌表达系统,制备了M2重组蛋白,并免疫大鼠制备了多克隆抗体。Western blotting和间接免疫荧光方法检测表明所制备的抗体能识别真核表达的M2蛋白和病毒感染细胞后表达M2蛋白,具有良好的特异性。重组M2真核表达载体转染Vero细胞,表达的重组M2蛋白大小为20kDa,定位于细胞浆中,与病毒感染细胞中的M2蛋白定位相同。Western blotting检测表明M2蛋白在病毒感染细胞12h后才能检出,晚于NS1、NP和M1,属于病毒复制的晚期蛋白,可作为病毒复制晚期的指示分子。本研究为弄清M2蛋白在病毒复制过程中的生物学功能奠定了基础。     

骨髓间充质干细胞培养液促进STAT3磷酸化诱导Raw264.7细胞向M2型极化

炎症性疾病的发生是当今临床医学攻克的重点。M1型巨噬细胞分泌炎症因子产生炎症,而M2型巨噬细胞分泌抑炎因子抑制炎症的发生。M1型巨噬细胞向M2型极化,则是从炎症状态转变成抑制炎症发生的状态,因此研究巨噬细胞向缓解炎症的M2型极化将有利于炎症性疾病的治疗。本研究利用骨髓间充质干细胞(BMSC)培养液处理已被脂多糖(LPS)诱导呈M1型的Raw264.7巨噬细胞,探究骨髓间充质干细胞培养液(BMSC-CM)对巨噬细胞向M2型极化的影响及其分子机制。提取来源于3周龄C57BL/6鼠的骨髓间充质干细胞;再收集BMSC-CM处理M1型的Raw264.7巨噬细胞;半定量PCR检测M1型标记基因[肿瘤坏死因子α(TNF-α)和诱导型一氧化氮合酶(INOS)]和M2型标记基因[精氨酸酶1(ARG-1)和转化生长因子β1(TGF-β1)]mRNA表达以及白介素10(IL-10)mRNA表达水平;Western蛋白质印迹法检测信号传导及转录激活蛋白3(STAT3)和磷酸化STAT3(p-STAT3)的表达。本研究发现,经过BMSC-CM培养后的M1型的Raw264.7巨噬细胞,其M2型相关指标ARG-1和TGF-β1 mRNA水平明显上升,并且IL-10 mRNA水平和p-STAT3蛋白水平也明显上升。这些结果说明,骨髓间充质干细胞培养液通过IL-10/STAT3信号通路促进STAT3磷酸化,诱导巨噬细胞Raw264.7细胞向M2型极化。     

汉坦病毒东方田鼠分离株ZT10的M基因序列的特性分析

分析东方田鼠分离汉坦病毒ZT10株M基因分子特征。提取汉坦病毒ZT10株感染细胞的总RNA,应用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)扩增ZT10株M片段全基因,克隆于T载体并测序,对其进行序列分析。结果显示汉坦病毒ZT10株的基因组M片段长度为3651个核苷酸,编码1133个氨基酸。序列分析表明其为Seoul型汉坦病毒。与八株Seoul型汉坦病毒的M片段同源性为84.0%～96.3%,而与HTN型汉坦病毒的同源性则较低,与从田鼠分离的汉坦病毒(ProspectHillvirus,Tulavirus,Khabarovskvirus,Islavistavirus)核苷酸同源性仅为57.5%～60.9%,且与浙江省Seoul型分离株Guo3同源性较低,表明浙江省可能存在着另一Seoul亚型的汉坦病毒。     

汉坦病毒东方田鼠分离株ZT10的M基因序列的特性分析

分析东方田鼠分离汉坦病毒ZT10株M基因分子特征.提取汉坦病毒ZT10株感染细胞的总RNA,应用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)扩增ZT10株M片段全基因,克隆于T载体并测序,对其进行序列分析.结果显示汉坦病毒ZT10株的基因组M片段长度为3651个核苷酸,编码1133个氨基酸.序列分析表明其为Seoul型汉坦病毒.与八株Seoul型汉坦病毒的M片段同源性为84.0%～96.3%,而与HTN型汉坦病毒的同源性则较低,与从田鼠分离的汉坦病毒(Prospect Hill virus, Tula virus, Khabarovsk virus, Isla vista virus)核苷酸同源性仅为57.5%～60.9%,且与浙江省Seoul型分离株Guo3同源性较低,表明浙江省可能存在着另一Seoul亚型的汉坦病毒.