sIL-16在大肠杆菌中的表达及活性分析

用PCR法扩增本室保存的sIL-16cDNA片段,插入含T7启动子的表达载体pET28a( )中构建重组质粒pET-sIL16,转化大肠杆菌BL21(DE3),低温经IPTG诱导蛋白表达,过Ni^2 螯和层析柱一步纯化表达蛋白,重组蛋白与Jurkat细胞共同孵育后,观察它对细胞表面IL-2R表达的影响,结果发现IPTG诱导蛋白表达后,经SDS-PAGE电沪,可以看到在18kD左右出现明显蛋白表达条带,表达量占菌体可溶蛋白的40％左右,纯化蛋白的纯度达90％以上,经重组蛋白处理过的Jurkat细胞表面IL-2R的表达水平比未经它处理的细胞增高了18.54％。     

IL－6受体结构与功能的研究进展

IL-6是一个多功能的细胞因子,其生物学作用在很大程度上受IL-6受体(IL-6R)结构和功能的影响.IL-6R由两条多肽链组成,即配体结合链gp80和信号传导链gp130.它们在结构和功能上既有分工又有合作.两种亚基组成的高亲和力IL-6R是介导细胞效应所必需的.IL-6Rα中的造血功能区属于造血因子受体超家族成员,它决定着结合IL-6的能力.然而gp130则是多种细胞因子共用的信号传递分子,其胞内段含有与酪氨酸激酶活化有关的保守成分.IL-6+IL-6R复合物通过诱导gp130的聚合来活化胞内的多种激酶分子和转录因子并最终导致有关基因的表达.     

人IL-3基因原核表达载体的构建及表达

目的：构建人IL-3基因原核表达载体pET32a-IL-3,并在大肠杆菌中诱导表达。方法：通过佛波酯（TPA）和植物球血凝素（PHA）刺激人T淋巴细胞系Jurkat细胞,增加IL-3mRNA表达水平,提取mRNA,逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）获得cDNA,以Jurkat细胞cDNA为模板,通过PCR方法扩增得到人IL-3基因,将其克隆入原核表达载体pET32a（＋）中,将重组质粒转化入大肠杆菌宿主菌株BL21中,以异丙基硫代半乳糖苷（IPTG）诱导融合蛋白表达,并通过改变IPTG浓度,诱导时间,诱导温度等条件最终实现蛋白的可溶性表达。表达产物用SDS-PAGE检测表达情况。结果：酶切鉴定和测序结果证明成功构建了原核表达载体pET32a．IL-3。SDS-PAGE检测结果证明实现了人IL-3基因在大肠杆菌中的可溶性表达。结论：成功构建了人IL-3基因的原核表达载体并在大肠杆菌中获得了良好的表达。     

人外周血活化淋巴细胞survivin基因的转录激活和表达相关的信号转导通路研究

Survivin是与细胞增殖和细胞凋亡调控密切相关的重要功能蛋白质,也是肿瘤临床诊断的分子标志物及治疗研究的理想靶标.由于发现人外周血活化淋巴细胞存在Survivin蛋白的显著表达,故以植物血凝素(PHA)和IL-2共刺激培养的正常人外周血单个核细胞为实验材料,采用RT-PCR、蛋白质印迹以及细胞周期分析等实验方法,观察淋巴细胞活化与Survivin蛋白表达之间的相互关系,并利用3种激酶抑制剂探索了淋巴细胞活化所致Survivin蛋白表达相关的信号转导通路.实验结果表明：人外周血单个核细胞在刺激培养36 h前后出现survivin基因的明显转录激活和蛋白质的起始表达,表达产物的水平随培养时间的延长而增加,且具有明显的细胞周期和周期时相依赖性.JAK2的抑制剂AG490阻断细胞周期的运行,且强烈抑制survivin基因的转录激活和蛋白质表达,PI3K和MEK的抑制剂Wortmannin和PD98059也有一定程度的抑制作用.所得实验结论是：survivin基因的转录激活和蛋白质表达与淋巴细胞活化相关联,代表细胞处在增殖状态.JAK2介导的JAK-STAT信号通路是淋巴细胞活化,Survivin蛋白表达必需和最重要的信号转导通路,PI3K和MEK介导的信号通路也具有一定的影响作用.     

人IL-3基因原核表达载体的构建及表达

目的:构建人IL-3基因原核表达载体pET32a-IL-3,并在大肠杆菌中诱导表达。方法:通过佛波酯(TPA)和植物球血凝素(PHA)刺激人T淋巴细胞系Jurkat细胞,增加IL-3mRNA表达水平,提取mRNA,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)获得cDNA,以Jurkat细胞cDNA为模板,通过PCR方法扩增得到人IL-3基因,将其克隆入原核表达载体pET32a(+)中,将重组质粒转化入大肠杆菌宿主菌株BL21中,以异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导融合蛋白表达,并通过改变IPTG浓度,诱导时间,诱导温度等条件最终实现蛋白的可溶性表达。表达产物用SDS-PAGE检测表达情况。结果:酶切鉴定和测序结果证明成功构建了原核表达载体pET32a-IL-3。SDS-PAGE检测结果证明实现了人IL-3基因在大肠杆菌中的可溶性表达。结论:成功构建了人IL-3基因的原核表达载体并在大肠杆菌中获得了良好的表达。     

用于靶向于NFAT的免疫抑制类小分子化合物筛选的细胞模型的建立

建立IL-2启动子以及NFAT-AP1增强子调控报告基因包括D2egfp或Luciferase在Jurkat细胞中瞬时表达的细胞模型。首先,利用三步连接将IL-2-promoter -255～+285处的序列插入到Pnf-Κb-D2egfp表达载体启动子上游,形成3个拷贝的前后串联的增强子序列;然后从人外周血钓取两条IL-2-promoter序列,包括-326～＋46以及-89～＋46两段基因组序列,分别替代上述重组表达载体中的TK minimal promoter, 构建所需的IL2 promoter以及NFAT-AP1 enhancer调控的报告基因表达质粒：3×NFAT-AP1-IL-2P/D2egfp和3×NFAT-AP1-TATA/D2egfp; 最后,分别将3×NFAT-AP1-IL-2P以及3×NFAT-AP1-TATA融合基因克隆到Pgl3-basic载体中,构建相应的Luciferase报告基因表达质粒。利用电转染方法将重组的报告基因表达载体瞬时转入Jurkat细胞后发现,未刺激以及PMA、离子霉素（Ionomycin）单刺激均不能激活下游报告基因的表达,只有PMA和离子霉素联合刺激才能启动D2egfp以及Luciferase的转录表达,并且5μg/Ml FK506预先作用1h能几乎完全阻断刺激剂诱导的无论是IL-2 promoter还是NFAT-AP1enhancer调控的报告基因的表达。实验结果提示,所构建的Jurkat细胞瞬时表达模型可用于靶向于NFAT信号通路的FK506类免疫抑制小分子化合物的初步筛选。     

PD-L1对Jurkat细胞活性及凋亡的影响

目的:探讨PD-L1(Programed Death Ligand-1)表达的调控以及其对Jurkat细胞增殖分化及凋亡的影响.方法:通过IFN-γ在体外诱导Jurkat细胞使PD-L1表达上调,并设计针对PD-L1的siRNA对Jurkat细胞进行转染抑制PD-L1的表达,通过RT-PCR、PCR测定Jurkat细胞分泌IL-2的变化;流式细胞术测定Jurkat细胞的凋亡情况.结果:运用β-actin进行半定量后,根据相应的模板量进行PCR,在设计的3条针对PD-L1的siRNA(siRNA-A,siRNA-B,siRNA-C)中选出一条可以高效抑制PD-L1表达的即siRNA-A,siRNA-A终浓度80nM转染Jurkat细胞24小时后PD-L1的表达明显抑制.使用IFN-γ终浓度2000U/ml作用于Jurkat细胞24小时后PD-L1表达明显增高,通过RT-PCR、PCR观察到PD-L1表达高低与Jurkat细胞分泌IL-2水平呈负相关,流式细胞术显示PD-LI表达增强能降低Jurkat细胞凋亡.结论:体外合成的针对PD-L1基因特异性siRNA,转染Jurkat细胞后可特异性抑制PD-L1的表达.IFN-γ在体外可刺激Jurkat细胞PD-L1表达增高.PD-L1信号在体外对Jurkat细胞分泌IL-2呈负相关,并且PD-L1能抑制Jurkat细胞凋亡.     

长链非编码RNA母系印迹基因3(MEG3)通过p53促进缺血缺氧神经细胞损伤

目的通过小鼠神经母细胞瘤细胞(N2a细胞)氧糖剥夺(oxygen glucose deprivation,OGD)研究长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)母系印记基因3(maternally imprinted genes 3,MEG3)在神经细胞缺氧缺血损伤中的作用,并初步探讨其机制。方法采用OGD模型诱导N2a细胞凋亡模拟神经细胞缺血缺氧损伤过程,实时荧光定量PCR检测MEG3的水平;在N2a细胞中过表达MEG3,采用PI染色检测细胞凋亡,Western blot和荧光素酶报告基因检测N2a细胞中过表达MEG3后对p53蛋白表达及转录活性的影响。结果经OGD处理后,N2a细胞MEG3水平较对照组(常氧组)明显增强;在N2a细胞中过表达MEG3能够激活p53转录活性,增强p53蛋白表达,促进细胞凋亡。结论 lncRNA MEG3可能通过p53促进凋亡,加重缺血缺氧造成的神经损伤。     

RNA病毒基因组和转录复制多样性的分子基础

自然界中RNA病毒的种类和数量比DNA病毒多得多,根据基因组类型,RNA病毒可分为多种类型,许多研究者认为,存在于古细菌Myxobacteria中,仅仅有一个逆转录酶基因的反转子（Retron)可能是所有病毒的祖先,进化的模式如下,反转子→反座子→反转录转座子→反转录病毒→副反转录病毒→DNA病毒,RNA病毒转录。／复制在很多特征上与DNA病毒迥然不同,依赖于RNA的RNA聚合酶是RNA病转录／复制的主要催化剂,RNA病毒基因组转录和复制都从3'端poly(A)或类tRNA结构或其他结构起始,内部终止是转录,通读到5'末端终止是复制,RNA病毒的模板有正链病毒（RNA模板,负链病毒RNA模板和全长正负链反基因组RNA模板,RNA模板的选择调控机制非常复杂,目前知之甚少,选择模板,RNA聚合酶与转录因子结合形成复制体是两种主要的调控方法,另外,5'UTR和3'UTR也可以调控RNA病毒的转录。     

利用RIP-Seq技术鉴定HepG2细胞中与HuR蛋白结合的lncRNAs

长链非编码RNAs（long noncoding RNAs, lncRNAs）可在表观遗传水平、转录水平和转录后水平调节基因的表达,对细胞功能起着重要的调节作用。RNA结合蛋白可与很多的RNA结合,并在转录后水平发挥重要的调节作用。然而,RNA结合蛋白是否可以在细胞内广泛结合lncRNAs对其发挥调节作用,仍需进一步证实。本研究通过RNA结合蛋白免疫沉淀技术联合高通量测序（RNA binding protein immunoprecipitation-high throughput sequencing, RIP-Seq）的方法在人肝癌细胞株HepG2中,鉴定与人抗原R（human antigen R, HuR）蛋白相结合的lncRNA分子,并进行了初步的验证。首先,通过HuR-RIP实验分离与HuR蛋白结合的RNA分子,然后高通量测序及生物信息学分析。根据分析结果,鉴定出HepG2细胞中361条与HuR蛋白结合的lncRNAs分子,包括基因间lncRNA（large intergenic noncoding RNA, LincRNA）、内含子lncRNA、与编码基因正义链有重叠的lncRNA和与编码基因反义链有重叠lncRNA（antisense lncRNA）等。并进一步通过RIP-qPCR技术,对其中20条LincRNA分子进行了定量检测,验证测序结果。在HepG2细胞中敲低HuR基因表达,发现这些LincRNA分子中,11条LincRNA分子表达水平显著降低（P＜0.05）,2条LincRNA显著升高（P＜0.05）,剩余7条LincRNA表达量未发生变化（P＞0.05）。本研究结果说明,HuR在细胞内可以广泛结合lncRNA分子,并且可能对结合的lncRNA分子的表达量产生影响,这也为进一步研究这些lncRNA的功能和HuR调控网络的研究提供了基础。     

从转录水平研究SATB1表达调控的分子机制

目的:研究SATB1 5'转录调控区及3'UTR的调控作用,以阐明SATB1在各肿瘤细胞系中的表达和调控机制.方法:采用半定量RT-PCR分析人乳腺癌细胞系BT549和MCF7、人肺癌细胞系NCI-H-446、QG56和SPC-A1中SATB1的转录水平.并利用Western Blot方法检测各肿瘤细胞系中蛋白表达水平.分别构建SATB1两个转录本5'上游序列驱动的报告基因载体.将栽体瞬时转染QG56及SPC-A1.构建含SATB1基因3'非翻译区(3'UTR)的报告载体,瞬时转染NCI-H446、QG56及SIC-A1.运用双通道荧光素酶报告系统检测荧光素酶活性.结果:在BT549、NCI-H-446、QG56和SPC-A1中检测到SATB1的转录本2,仅在BT549及QG56有转录本1表达;但在NCI-H-446、QG56及SIC-A1中,未检测到蛋白水平的表达.在QG56中,转录本1上游-638～+404序列段荧光素酶活性最高,而在SPC-A1中转录本2上游-1218～+48序列段的荧光素酶活性最高.运用生物信息学分析-638～+404和-1218～+48两个序列段的转录因子结合位点.在NCI-H-446中,含有SATB1 3'非翻译区(3'UTR)报告载体的荧光素酶活性显著低于PGL3 control的活性(P＜0.05).结论:在肺癌细胞中,SATB1的表达与细胞转移能力的高低无关.RT-PCR、荧光素酶活性及生物信息学分析结果的一致表明SATB1的两个转录本分别受其5'上游序列调控.在NCI-H-446中,SATB1的表达受其3'UTR的调控.     

RNA结合蛋白HuR通过其RNA识别模体调节hsa-let-7c表达（英文）

微小RNA(microRNAs,miRNA)是一种短链的非编码RNA,它通过抑制RNA的翻译或促进RNA的降解调控多种细胞活动和机体的发育。机体主要通过转录和转录后两个层面对miRNA的表达进行调控,其中对miRNA转录水平的调控决定了miRNA表达的特异性,而目前我们对其转录后调控的机制还知之甚少。本研究旨在证实RNA结合蛋白HuR是否通过与pri-miRNA中富含AU的序列相结合调节miRNA的表达。利用生物信息学方法对pri-miRNA中的AUUUA模体进行筛查,发现在hsa-let-7c下游富含AUUUA模体,而hsa-miR-21则不具备这一模体。通过转染HuR质粒到HEK293T细胞构建过表达模型,然后用Western blot和real-time PCR分别检测HuR蛋白和miRNAs表达水平。结果显示,过表达HuR能够促进成熟hsa-let-7c而非hsa-miR-21表达。而过表达缺失RNA识别模体3(RNA recognition motif,RRM3)的突变体HuR则不能促进hsa-let-7c的表达。以上结果提示RRM3是HuR介导成熟hsa-let-7c表达的关键序列,而HuR在调控miRNA生物合成中可能扮演了一种新的角色,即在转录后水平调节miRNA的表达。     

长链非编码RNANRAV在抗病毒应答中对干扰素刺激基因(ISG)转录的调控作用

<正>天然免疫是宿主抵抗病毒的第一道防线。病毒侵染宿主后,宿主的病原识别受体(PRR)鉴别出病毒的核酸或蛋白质组分,激活抗病毒天然免疫应答。一系列天然免疫信号通路被PRR激活,通路下游的转录因子随之活化并进入细胞核,核内各种免疫相关基因依次开始转录调控。首先,干扰素大量表达并被分泌至细胞外,随后上百种干扰素刺激基因(ISG)转录表达。这些ISG蛋白分布至细胞内外,通过多种机制抵御病毒的感染复制,以清除机体内的病毒。长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lnc RNA)是一类长度大于200nt、不具有蛋白编码特性的RNA分子。近年来大量实验证据表明,长链非编码RNA在细胞     

人SDCT2β3''-非翻译区基因表达负调控序列对mRNA稳定性的影响

为探索人高亲和力钠离子依赖性二羧酸转运蛋白基因(high affinity sodium-dependent dicarboxylate transporter,SDCT2)3'端非翻译区是否在基因表达调控中起作用,首先通过生物信息学分析发现,在SDCT2β mRNA的3'端非翻译区内存在585 nt的Au富含区(AU-rich region,AUR),其中包括3个AU富含元件(AU-rich element,ARE),然后将SDCT213的AU富含区DNA片段插入报告基因GFP表达载体pcDNA-GFP的下游,构建pcDNA-GFP-AUR表达载体并转染HEK293、HKC和LLC-PK1细胞系,用Western blot和流式细胞仪检测细胞中GFP的表达水平.结果显示,SDCT2β的AU富含区序列可显著降低GFP的表达水平(P＜0.01).利用放线菌素D阻断RNA转录后,每隔2 h从稳定转染的HEK293细胞中提取总RNA,用RNA印迹分析GFP mRNA的稳定性.结果显示GFP-AUR mRNA较GFP mRNA不稳定.这些结果提示,在SDCT2β3'非翻译区的AU富含区内存在基因表达负调控区,该区可降低mRNA的稳定性、促进mRNA的降解,从而在转录后水平调控基因的表达.     

长江江豚TRAIL基因的克隆、体外表达及生物学功能分析

构建可溶性肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)基因的表达体系,研究其蛋白表达产物对肿瘤细胞凋亡的影响,为以后江豚免疫系统的研究奠定基础。通过RT-PCR技术从江豚Neophocaena phoconoides血液总RNA中反转录扩增出肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(简称fTRAIL)的全长cDNA序列,并将fTRAIL的胞外可溶性(简称fsTRAIL)片段连接入表达载体pET43.1a中,在大肠杆菌BL21(DE3)中表达并纯化,Western blotting对产物Nus-His-fsTRAIL蛋白进行鉴定。体外用MTT法、台盼蓝拒染法及流式细胞术检测Nus-His-fs TRAIL蛋白对Jurkat细胞和HeLa细胞的影响。成功构建了fTRAIL胞外可溶性片段(简称fsTRAIL)与pET43.1a组成的表达载体,并获得Nus-His-fsTRAIL蛋白。体外实验表明,Nus-His-fsTRAIL蛋白能够以剂量依赖的方式抑制Jurkat和HeLa细胞的增殖并诱导其凋亡。Nus-His-fsTRAIL表达产物具有对Jurkat和HeLa细胞体外抗肿瘤活性的作用。     

人博卡病毒HBoV1非结构蛋白NP1对细胞转录因子的调控

【目的】研究人博卡病毒非结构蛋白NP1对细胞转录因子活性和炎症细胞因子TNF-α和IL-6表达的调控作用。【方法】通过双荧光素酶报告基因系统分析NP1对转录因子的调控作用,通过ELISA和荧光定量PCR分别从蛋白质和RNA水平检测NP1是否影响TNF-α、IL-6的表达,最后利用哺乳动物双杂交系统分析NP1是否通过寡聚化发挥功能。【结果】在293T细胞中,NP1可分别提高AP-1、STAT3和GAS转录因子报告载体荧光素酶活性3.69倍、2.45倍和3.03倍,但对NF-κB转录因子报告载体荧光素酶活性无明显影响(P>0.05)。转染24 h和48 h后,NP1表达细胞和对照细胞培养基中IL-6和TNF-α蛋白浓度没有显著性差异(P>0.05),但TNF-αmRNA的表达水平上调。哺乳动物双杂交实验表明NP1蛋白自身没有相互作用。【结论】结果首次表明HBoV1非结构蛋白NP1对细胞转录因子和炎症细胞因子具有调节作用,揭示NP1可能与HBoV1致病性有关,为进一步探究HBoV1病毒致病的分子机制提供参考。     

H-NS蛋白对副溶血弧菌hcp1的转录调控

【目的】研究调控子H-NS对副溶血弧菌T6SS1结构蛋白基因hcp1的转录调控机制。【方法】利用Western blot检测Hcp1蛋白在野生株(WT)和hns基因敲除株(Δhns)中表达水平的差异。提取WT和Δhns的总RNA,采用实时定量RT-PCR的方法验证H-NS对hcp1的转录调控关系。进而采用引物延伸实验研究hcp1的转录起始位点,并根据产物的丰度判断H-NS对hcp1的调控关系。PCR扩增hcp1的整个启动子区DNA序列,并纯化His-H-NS蛋白,通过凝胶阻滞实验(EMSA)验证His-H-NS对hcp1启动子区是否具有直接的结合作用。【结果】Western blot和实时定量RT-PCR结果显示H-NS能抑制hcp1的表达;引物延伸结果显示hcp1只有一个转录起始位点T(–62)(翻译起始位点为+1),且其转录活性是H-NS和σ54依赖性的;EMSA实验表明H-NS对hcp1的启动子区具有直接的结合作用。【结论】H-NS能直接结合到hcp1启动子区而抑制其转录表达。     

HCV 1a／1b型嵌合体能在HepG2细胞内复制与表达

采用HCV 1a／1b嵌合体cDNA构建表达质粒转染HepG2细胞,以免疫组化和Westem blotting检测HCV蛋白表达,RT-PCR检测HCV正、负链RNA,研究丙型肝炎病毒(HCV) 1a和1b型嵌合体全长cDNA在HepG2细胞中的复制和表达。结果证明,转染细胞中检测到分子量约70kDa的HCV NS3蛋白,转染细胞连续传20代,仍能检测到HCV正、负链RNA。表明该HCV嵌合体可以在细胞中复制和表达,HCV1b型的RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)可以起始含1a型非编码区的病毒复制。HCV5′端非翻译区第11、12、13、34和35位核苷酸改变可不影响其与核糖体结合。3′非翻译区9400,9403和9407位核苷酸改变,9435位缺失“A”,9409,9410位及9495,9496,9497位分别插入“TT”和“AAT”可不影响RdRp的生物活性。本研究对阐明HCV复制和翻译机制有重要意义。     

细菌转录起始调控机制*

原核生物同一种群的每个细胞都是和外界环境直接接触的,它们主要通过开启或关闭某些基因的表达来适应环境条件。所以,环境因子往往是调控的效应因子,必须严格调控转录来确保细胞对环境改变做出有效且充分的反应。原核生物基因的表达受多种因素的调控,而对于大多数细菌来说,调控基因表达的关键步骤是启动子识别和RNA聚合酶启动转录。在细菌的细胞中,可以通过调节RNA聚合酶的活性以及改变RNA聚合酶对启动子的结合来优化基因的转录过程以适应不同环境变化。总结了目前已发现的参与细菌细胞转录调节的各类因子,从这些因子对启动子的作用、RNA聚合酶的作用以及两者的相互作用等方面阐述它们调控基因表达的分子机制。总结多种基因调控的作用,加深对转录起始过程的认识,希望能对未来调控转录起始过程来实现目标基因的高效表达和不利基因的抑制表达提供思路,为以后的工业菌株改造提供依据。