专一切割苹果锈果类病毒多体自切割核酶的克隆和转录物的体外活性测定

将苹果锈果类病毒的1个14nt的靶序列连接在锤头型核酶的3′末端,构成自切割核酶。经人工合成和PCR扩增,克隆在转录载体pGEM7zf（＋）的XhoⅠ-Hind Ⅲ位点。利用限制酶Xho I与SalI的连接,消失其识别位点序列,将自切割核酶片段插入到重组质粒中,经连续5次亚克隆,分别获得2、4、6、8、10和12拷贝的多体自切割核酶。在T7RNA聚合酶作用下,线性化重组质粒转录的多体自切割核酶通过内部的顺式切割释放出较多数量的核酶分子,提示在转录水平能够提高核酶转录物的浓度。用相同摩尔浓度的单体和12体自切割核酶分别对32P标记的靶ASSVd进行反式切割,核酶与靶RNA摩尔浓度比为1：1。放射自显影结果表明：多体自切割核酶对靶ASSVd的切割效率明显高于单体自切割核酶。我们推测多体自切割核酶在体内系统中可能具有更好的应用价值。     

丙型肝炎病毒RNA特异性核酶的切割活性研究

针对丙型肝炎病毒RNA(HCV-RNA)的5′非编码区和部分C区的二级结构,设计并合成了四个不同的锤头型核酶(ribozyme A, ribozyme B, ribozyme C₁, ribozyme C₂).首先应用体外切割实验筛选出作用于HCV-RNA起始密码子上游GTA↓位点的核酶RzA有较好的活性.为初步验证核酶RzA在细胞内的切割活性,经脂质体介导,将RzA-RNA与另一携带该核酶靶基因的质粒表达载体pCl-neo-luciferase(载体中荧光素酶基因受核酶靶基因的调控)共转染HepG₂细胞.通过测定荧光素酶基因的表达证实了核酶在细胞内有较好的切割活性.在此实验基础上,把RzA基因克隆至pCl-neo质粒表达载体中,再次经脂质体介导,将重组的表达载体pCl-neo-RzA与携带该核酶靶基因的质粒表达载体pCl-neo-luciferase共转染HepG₂细胞,获得了更好的切割效果.     

双位点核酶对乙型肝炎病毒C基因体外转录物的剪切作用

为探讨双位点核酶对乙型肝炎病毒C基因体外转录物的剪切作用,观察双位点核酶对单一核酶体外剪切的增强作用,同时比较串联核酶和混合核酶的体外切割作用,构建了核酶Rz1,Rz3, Rz1和Rz3的串联核酶(Rz13)体外转录载体, 经体外转录后切割靶RNA. 结果表明:双位点核酶,无论是串联或混合核酶均可增强单一核酶的体外切割作用, 串联和混合核酶中的单一核酶可独立发挥作用;当串联和混合数目为2个时,两者的切割效率差别不大(P＞0.05).     

核酶的体外合成及其对鸭乙型肝炎病毒S基因体外转录物的定点切割

选择鸭乙型肝炎病毒作为核酶的靶病毒,设计针对病毒前基因组Ｓ基因区第１２８８位和１４６９位“锤头状”核酶序列（ＲＺ１和ＲＺ２）。经体外转录及做核酶切割,ＲＺ１和ＲＺ２均有切割作用,以ＲＺ１作用更强。鉴于核酶在相当于鸭体温（４２℃）有切割作用,因此有可能在鸭体内研究其切割作用。     

多核酶表达系统在HEK293细胞中对多药耐药相关蛋白（MRP1）的表达抑制作用

为了研究多核酶表达系统在HEK293细胞中对多药耐药相关蛋白表达抑制的作用．我们构建了含有20个可以自身切割的顺式作用核酶和10个靶向MRP1基因特定位点的反式作用核酶的多核酶表达系统。利用RT—PCR、Westem blot和MTT分析了多核酶系统分别与MRP1靶基因质粒和MRP1 全长基因质粒共转染的HEK293细胞。结果显示．多核酶表达系统能够明显降低荧光融合蛋白在HEK293细胞中的表达。RT—PCR分析表明．懈用靶mRNA降低程度与多核酶表达系统所含的反式作用核酶数目有关。Westernblot分析显示了与RT—PCR相似的结果。Mrrr分析表明,多核酶表达系统能够逆转由MRP1基因转染HEK293细胞产生的多药耐药性。结果提示．含有多个核酶的表达系统对MRP1基因的抑制效应优于单核酶的表达系统。因此．该策略可能用于基因治疗肿瘤或其他疾病．     

RNase P核酶对人巨细胞病毒UL54基因mRNA体外切割作用

外部引导序列(EGSs)是mRNA靶序列互补并引导RNaseP切割的小RNA片段。我们设计与人巨细胞病毒HCMV(Human Cytomegalovirus)UL54基因mRNA序列互补的EGSs,将其与大肠杆菌来源RNaseP催化核心M1RNA构建成M1GS核酶。通过对UL54基因亚克降片转录产物体外切割研究,证实该核酶具备对UL54 mRNA片段的特异切割能力,可以发展成为一种抗病毒试剂。     

核酶在大肠杆菌内对烟草花叶病毒靶RNA的切割作用

把一段取自TMV RNA的靶cDNA序列连接在一个体内表达转录载体内的报道基因CAT起译密码子ATG的下游组成了读码框不改变的CAT融合基因,通过测定载体在大肠杆菌内表达的CAT活力变化,观察了与CAT同时表达的核酶在体内对靶序列的作用。当专一核酶RZ1、RZ1A或RZ1表达时,CAT的酶活力下降了30%,但非专一核酶RZ3的表达并不改变CAT活力。凝胶电泳和引物延伸结果表明CAT活力的下降是由于这些核酶对融合CAT mRNA在5’靶序列区发生了专一切割从而影响了蛋白的合成所致。     

抗水稻条纹叶枯病毒核酶的设计,克隆及体外活性测定

为探索控制水稻条纹叶枯病毒（Ｒｉｃｅｓｔｒｉｐｅｖｉｒｕｓ,ＲＳＶ）设计合成了特异切割该病毒ＲＮＡ保守区及编码病害特异性蛋白（ＤｉｓｅａｓｅＳｐｅｃｉｆｉｃＰｒｏｔｅｉｎ,ＤＳＰ）基因的核酶,核酶基因的长度均为４０个碱基,用化学合成方法合成其正链及与其３＇－末端互补的１５个碱基引物,用ＴａｇＤＮＡ多聚酶合成其互补链。双链ＤＮＡ直接插入克隆载体ＰＧＥＭ３ｚｆ（＋）的Ｓｍａｌ位点。序列测定表明,克隆得到的核酶序列与设计的核酶序列完全一致。经ＳＰ６ＲＮＡ多聚酶体外转录得到核酶ＲＮＡ。当核酶ＲＮＡ与以同样方法转录得到的靶基因ＲＮＡ混合反应,可得到预期结果相同的切割片段,表明两种核酶在体外均具有特异性切割活性。     

核酶对对虾白斑病毒的一个可能的早晚期基因的体 …

报道了对虾白斑杆状病毒的一个可能的早晚期基因（１１９７ｂｐ基因）的克隆和序列分析,并针对此基因的转录产物,用计算机软件设计了二个锤头状核酶（ＲＺ１和ＲＺ２）。体外切不两个核酶均能在合适条件下,对靶基因进行完全的切割。这些研究表明,有可能利用核酶对对虾杆状病毒的复制和增殖进行抑制。     

RNase P核酶对人巨细胞病毒UL54基因mRNA体外切割作用

外部引导序列(EGSs)是mRNA靶序列互补并引导RNase P切割的小RNA片段.我们设计与人巨细胞病毒HCMV(Human Cytomegalovirus) UL54基因mRNA序列互补的EGSs,将其与大肠杆菌来源RNase P催化核心M1 RNA构建成M1GS核酶.通过对UL54基因亚克隆片转录产物体外切割研究,证实该核酶具备对UL54 mRNA片段的特异切割能力,可以发展成为一种抗病毒试剂.     

长臂同源多聚酶链反应法构建变形链球菌comD基因同源重组DNA片段

目的构建变形链球菌UAl59密度感应相关的comD基因同源重组DNA片段,为利用同源重组原理构建基因功能丧失菌株做准备。方法通过NCBI基因数据库获取变形链球菌的DNA序列,利用聚合酶链反应技术分别扩增变形链球菌UA159comD基因上、下游片段及抗红霉素基因片段,再通过长臂同源多聚酶链反应将这3个片段连接起来,形成同源重组DNA片段。结果经过PCR反应和琼脂电泳分析,得到了一个碱基数为3个单片段总和的连接片段,测序结果显示连接片段为预期的comD同源重组片段。结论成功构建了变形链球菌UA159comD基因同源重组DNA片段,可直接用于细菌转化构建comD基因缺陷菌株。     

DNA-EGS1386胞内诱导核酶P抑制人巨细胞病毒UL49基因的表达

外部引导序列(EGSs)是一类与mRNA靶序列互补并能引导核酶P切割靶mRNA的小分子RNA。本实验构建稳定表达UL49基因的HeLa细胞系,设计合成了针对于人巨细胞病毒(HCMV)UL49基因的12ntDNA性质的EGS1386,通过转染稳定表达UL49基因的细胞系,荧光定量PCR和Western blotting检测细胞内目的基因UL49的表达情况。结果显示在DNA-EGS1386作用下UL49基因的表达量降低了50%,表明DNA-EGS1386可以有效引导人的核酶P切割目标mRNA。因此,DNA-EGS可以发展成为一种新的基因沉默技术和潜在的抗病毒试剂。     

锤头状核酶对转化生长因子β1 RNA的体外剪切作用

为研究转化生长因子β1（TGFβ1）在造血调控中的关键作用, 构建针对抗转化生长因子β1的锤头状核酶, 并对它的体外剪切活性进行探讨. TGFβ1 cDNA部分基因片段其克隆入T载体中, ３２Ｐ标记TGFβ1体外转录物, 变性的聚丙烯酰胺凝胶电泳纯化获得靶RNA.计算机设计抗TGFβ1的锤头状核酶, 并把合成的核酶基因片段克隆入pGEM-9Zf(-)中T7启动子的下游, 凝胶电泳纯化回收３２Ｐ标记核酶的体外转录物.在不同条件下进行核酶的剪切反应, 变性PAGE, 放射自显影.活性的Rz445在37℃时具有良好活性, Km为29.55 nmol/L, Kcat为0.1533 min－1, 突变型核酶Rz445m没有剪切活性.制备的Rz445在体外具有良好的特异催化剪切活性, 并有望胞内抑制TGFβ1表达, 从而在干细胞移植中应用.     

利用反式剪接核酶修复突变绿色荧光蛋白mRNA

为构建修复突变绿色荧七蛋白（GFP）基因的反式剪接核酶,分别构建包含突变的GFP基因的XYQ5／10-pGEM重组质粒、XYQ5／10—pEGFP—C2重组质粒及用于修复该突变基因的反式剪接核酶载体trans—rib—CMV2。通过对体外共转录XYQ5／10—pGEM和trans—rib—CMV2重组质粒的RNA产物进行RT—PCR检测核酶细胞外剪接效果;通过XYQ5／10-pEGFP-C2和trans—rib—CMV2重组质粒共转染HeLa细胞检测核酶细胞内的剪接效果。结果显示,XYQ5／10—pGEM、XYQ5／10-pEGFP-C2及trans—rib—CMV2重组质粒构建成功,反式剪接核酶在细胞外及细胞内都可以修复突变基因。虽然效率不高,但为今后更大规模地研究设计反式剪接核酶打下了基础。     

GS介导RNase P对人巨细胞病毒ul54基因mRNA的切割作用

引导序列(Guide Sequences,GSs)是与mRNA靶序列互补并引导RNase P切割的小RNA片段。设计与人巨细胞病毒HCMV(Human Cytomegalovirus,HCMV)ul54基因D片段mRNA序列互补的GS,将其共价结合到大肠杆菌来源RNase P催化核心M1 RNA,构建成T7-M1GS核酶。通过对ul54基因D片段转录产物体外切割实验和将T7-M1GS构建在含有U6启动子的逆转录病毒载体,与构建在真核载体pEGFP-N1的ul54基因D片段共转染人宫颈癌细胞系HeLa的体内切割实验,证实该核酶具备对ul54基因D片段mRNA的特异切割能力,为利用核酶治疗HCMV感染提供实验基础。     

GS介导RNaseP对人巨细胞病毒μ154基因mRNA的切割作用

引导序列（Guide Sequences,GSs）是与mRNA靶序列互补并引导RNase P切割的小RNA片段。设计与人巨细胞病毒HCMV（Human Cytomegalovirus,HCMv）μ/54基因D片段mRNA序列互补的GS,将其共价结合到大肠杆菌来源RNase P催化核心M1 RNA,构建成T7-M1GS核酶。通过对μ/54基因D片段转录产物体外切割实验和将T7-M1GS构建在含有U6启动子的逆转录病毒载体,与构建在真核载体pEGFP-N1的μ/54基因D片段共转染人宫颈癌细胞系HeLa的体内切割实验,证实该核酶具备对μ/54基因D片段mRNA的特异切割能力,为利用核酶治疗HCMV感染提供实验基础。     

I型内含子核酶的研究进展

核酶具有特异识别和切割靶RNA的特点,从而可以抑制一些特异基因产物的表达,而I型内含子核酶,不但具有剪切功能,而且可以进行顺式剪接及反式剪接。随着人们对I型内含子核酶的功能结构也有了进一步认识,相继用I型内含子核酶对p53突变mRNA及镰形红细胞贫血等遗传性疾病致病基因mRNA的修复做了大量的研究,并取得了一定的成果。     

抗家蚕核多角体病毒（BmNPV）即刻早期蛋白基因的三联核酶的设计和性质

以ＢｍＮＰＶＩＥ基因为靶序列,通过计算机设计了３个切割靶序列不同位点的锤头状核酶（Ｒｉｂｏｚｙｍｅ）（Ｒ４７,Ｒ２０８和Ｒ６８７）为了提高核酶的切割效率,把３个核酶串联在一起形成三联的核酶（Ｒ４２６）为使单个核酶之间不相互干扰,改变了茎区ＩＩ的碱基序列,核酸二级结构计算机模拟显示,这种改变非常成功,为了减少长的侧翼序列对Ｒ４２６的影响,将Ｒ４２６基因克隆到ｐＲＧ５２３质粒的ｃｉｓ－核酶之间,限制性     

核酶与AIDS治疗

 艾滋病(AIDS)是由人免疫缺陷病毒(HIV)感染并破坏人体免疫功能所导致的一种综合症. 作为具有核酸内切酶活性的RNA小分子,核酶能特异性结合及切割HIV病毒靶分子,并促进靶分子mRNA的裂解,且能相继与多个靶分子RNA作用,同时又不影响宿主细胞RNA. 利用核酶治疗艾滋病不仅没有化疗药物常见的副作用,而且由于核酶本身具有RNA剪切酶活性,可同时剪切HIV mRNA和HIV生命过程中重要的调节蛋白mRNA.因此,较其它基因疗法如RNAi、DNA decoy等,更能有效地抑制HIV复制,并且对由HIV变异而导致的耐药病毒株同样有效,同时对病毒突变的诱导作用也较其它抗病毒药物低.因此,在抗AIDS基因治疗研究中具有潜在的应用价值. 本文在对核酶的结构、催化作用机制及其对HIV-1的作用机制进行概述的基础上,重点讨论了近年来核酶作用于HIV的研究进展以及对AIDS治疗的应用前景.