蛋白质组学在干细胞研究中的应用

蛋白质组学技术通过整合多项技术来分析生物体的全部蛋白质成分,通过考察不同状态下细胞或组织蛋白质组的变化情况来了解细胞活动的分子机理。干细胞分化过程中受外界条件的影响其蛋白表达模式也表现出一定的差异,对干细胞分化过程中进行蛋白质组学研究将有利于从蛋白质分子水平上阐明干细胞的分化机理。本文对蛋白质组学及其在干细胞研究中的应用加以评述。     

从小鼠11.5d胚胎cDNA文库中筛选Dishevelled2相互作用蛋白

Dishevelled (Dvl)是个多功能、进化上非常保守的蛋白 ,在Wnt信号传导通路中起着重要的作用。为了研究Dishevelled介导Wnt信号传递的分子机制 ,利用GAL4酵母双杂交系统筛选了小鼠11.5d胚胎cDNA文库 ,发现了15个可与小鼠Dvl2DEP结构域和羧基端相互作用的蛋白质。将阳性文库质粒测序并对测序结果做BLAST分析 ,发现其中一个阳性克隆是编码Gli3蛋白氨基端 (6-122aa)的cDNA片段 ,从而暗示Gli3蛋白可能与Dishevelled一起作用并参与某些生物学过程.     

SIPAR和STAT3相互作用并对其信号通路进行负调控

STAT3 对细胞的生长、存活、增殖以及机体的发育都具有重要的作用 . STAT3 基因的失活可以引起多种疾病,而 STAT3 基因的过度激活又可以引发很多癌症 . 为了对 STAT3 信号通路的调控做进一步的研究,采用酵母双杂交的方法,以 STAT3 蛋白全长作为诱饵蛋白,筛选了小鼠 7 天的胚胎文库 . 得到了与 STAT3 相互作用的一个功能未知的蛋白质,将其命名为 SIPAR (Stat3 interacting protein as a repressor). 免疫染色的实验结果表明, SIPAR 是一种在核内分布为主,细胞质中也有少许分布的蛋白质 . 荧光酶活性测定结果表明 SIPAR 对 STAT3 的转录活性具有抑制作用 . 斑马鱼注射实验说明 SIPAR 基因表达严重影响了斑马鱼的正常发育 .     

分析超速离心技术研究膜蛋白TmrAB

去垢剂在膜蛋白的提取纯化过程中起到必要的作用,对膜蛋白的聚合状态、结晶条件以及理化性质等方面都有较大影响.分析超速离心技术(analytical ultracentrifuge,AUC)通过测定溶液中膜蛋白-去垢剂复合物在离心场中的沉降运动轨迹,可以分析获得其沉降系数、摩尔质量、流体力学半径、结合常数等水力学和热力学性质,进而判断膜蛋白-去垢剂复合物的均一性及聚合状态.本文以嗜热菌来源的ATP结合转运蛋白(ABC transporter)TmrAB作为研究对象,利用分析超速离心技术结合分子排阻层析和冷冻电镜负染技术,研究其均一性、聚合状态以及去垢剂与膜蛋白的摩尔比.结果显示,在8倍临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC)的DDM条件下,TmrAB性质均一,并以异二聚体的单体形式存在,DDM与Tmr AB的摩尔比为116∶1.本研究表明,分析超速离心技术是一种测定膜蛋白分子质量、研究膜蛋白聚合状态的可靠手段.     

黑色素瘤相关抗原MAAT1p15与LRP6的相互作用及其对Wnt信号通路的调控

为了深入研究Wnt信号的传导机制 ,利用GAL4酵母双杂交系统 ,以Wnt受体LRP6的胞内区为诱饵蛋白 ,筛选小鼠 11 5d胚胎cDNA文库 ,发现了一个新的LRP6相互作用蛋白 :黑色素瘤相关抗原MAAT1p15 (melanoma associatedantigenrecognizedbycytotoxicTlymphocytesp15 ) .免疫共沉淀方法证明了LRP6胞内区和MAAT1p15在哺乳动物细胞中也存在相互作用 .荧光素酶报告系统分析实验显示 ,MAAT1p15能够明显增强Wnt1和LRP6响应的下游基因的转录活性 ,提示MAAT1p15可能是LRP6的一个辅助蛋白     

利用四环素调控系统研究 CHIP 对TGF-β信号通路的抑制性调节

为了研究伴侣分子相互作用蛋白 CHIP 对 TGF-β信号通路的调控,利用四环素基因表达调控系统,建立四环素调控表达 CHIP 的稳定细胞系 (Mv1Lu-Tet off-CHIP). 利用此细胞模型,发现 CHIP 的过量表达可显著降低细胞内 Smad2/3 蛋白水平;荧光素酶报告分析也表明开启 CHIP 蛋白表达可明显降低 Smads 介导的基因转录活性;进一步的免疫印迹结果显示 CHIP 蛋白可明显下调 TGF-β所诱导的下游基因 JunB 的表达 . 上述结果提示 CHIP 可以作为一种新的蛋白质分子抑制性调节 TGF-β信号通路 .     

Jurkat细胞凋亡的实时电旋转芯片检测

细胞凋亡是当今生物学中最受关注的领域之一。当前细胞凋亡的检测方法一般都需要对细胞进行化学处理,不能实现对凋亡的实时监测。为了研究细胞凋亡过程中细胞膜电容的变化规律,采用电旋转芯片测量凋亡细胞的电旋转频谱,进而推算出细胞的膜电容。结果显示,随着时间的增加,凋亡细胞的膜电容逐渐减小。在此基础上提出一种用电旋转芯片测定细胞膜电容的方法来检测细胞凋亡。该方法无需对细胞进行化学处理,可以实现对细胞凋亡的实时监测,为研究细胞凋亡提供了一种新的工具。     

分析超速离心研究多聚酸性氨基酸对SnRK2.6的影响

分析超速离心技术是一种通过检测分子在离心场作用下的沉降行为,分析获得其沉降系数、扩散系数、流体力学半径、摩尔质量、结合常数等水力学和热力学性质的方法,被广泛应用于蛋白质分子溶液性质的研究中.本文利用分析超速离心技术研究了拟南芥Sn RK2.6(sucrose non-fermenting1-related protein kinase 2.6)末端一段多聚酸性氨基酸序列对其溶液性质的影响,并将多聚酸性氨基酸序列Sn RK2.6(333~362)及人源PDI(protein disulfide isomerase)(441~491)连接至拟南芥PYL10(PYR like protein 10)分子末端进行分析,同时结合分子排阻层析和静态光散射技术,研究了上述蛋白质分子的分子质量和聚合状态.结果表明,多聚酸性氨基酸序列可以引起蛋白质分子轴长比增加,在溶液中运动时摩擦系数增加,水合半径明显增大,分子排阻层析洗脱体积明显变小.     

从小鼠11.5d胚胎cDNA文库中筛选Dishevelled2相互作用蛋白

Dishevelled (Dvl)是个多功能、进化上非常保守的蛋白,在Wnt信号传导通路中起着重要的作用。为了研究Dishevelled介导Wnt信号传递的分子机制,利用GAL4酵母双杂交系统筛选了小鼠11．5d胚胎cDNA库,发现了15个可与小鼠Dvl2 DEP结构域和羧基端相互作用的蛋白质。将阳性库质粒测序并对测序结果做BLAST分析,发现其中一个阳性克隆是编码Gli3蛋白氨基端(6—122aa)的cDNA片段,从而暗示Gli3蛋白可能与Dishevelled一起作用并参与某些生物学过程。     

新基因 P15RS 表达产物在人胃癌细胞细胞周期中定位的研究

P15RS是在p15INK4b高表达的人黑色素瘤细胞MLIK6 G1期中发现和克隆的新基因.研究表明,该基因可能在G1期作为增殖负调因子起作用.为了观察P15RS基因产物在细胞中的定位,构建了表达P15RS-EGFP融合蛋白的真核表达质粒pEGFP-P15RS.用绿色荧光蛋白GFP作为报告基因,以人胃癌细胞BGC-823为实验模型,将pEGFP-P15RS转染BGC-823细胞.实验表明,P15RS基因表达产物在G1期、S期和G2期均定位于细胞核内,未见在核仁中分布,M期凝缩的染色体上未见.因此,P15RS可能定位在核质中.