酵母双杂交相关方法的改良及应用

对酵母双杂交实验过程中较为耗时的阳性克隆鉴定过程进行改进,以期建立一种快速有效的鉴定方法。分别采用液氮冻融法、超声破碎法、渗透压破壁法以及煮沸裂解法裂解酵母细胞,获得质粒作为PCR模板,直接测序鉴定筛选到的相互作用蛋白。以液氮冻融法和超声破碎法裂解细胞获得的质粒为模板进行PCR,得到特异的产物,测序鉴定结果明确,与经典的鉴定方法相比效果相当,但更加经济快捷;而渗透压破壁法和煮沸裂解法则效果不好。说明前两种方法可代替常规方法用于阳性克隆的鉴定,从而加快酵母双杂交实验中大量阳性克隆的筛查工作。     

EB病毒特异性增强子CAT报告质粒构建策略

构建携带EB病毒特异性增强子oriP不同结构域的CAT报告质粒,以探讨EB病毒特异性增强子与EB病毒核抗原-1结合后的转录增强作用。聚合酶链反应扩增得到增强子oriP全序列,借助于pUC19质粒将其不同结构域克隆到pCAT3 Promoter(pCAT3／P)载体。扩增获得oriP全序列;构建得到携带EB病毒特异性增强子Orip不同结构域的CAT报告质粒pCAT3／P-oriP、pCAT3／P-FR、pCAT3／P-DS、pCAT3／P-(FR DS),质粒中目的基因的插入方向经鉴定正确。     

中华鲟生长激素受体的分子克隆和功能分析

为研究生长激素对中华鲟生长的调控机制,克隆了中华鲟生长激素受体cDNA.csGHRcDNA的可读框编码了611个氨基酸残基的跨膜蛋白质,含有GHR的所有特征结构域.序列对比发现其他种属GHR中高度保守的氨基酸残基在csGHR中发生了替换.我们利用CHO细胞分析了csGHR的生物功能和csGHR分子中高度保守性氨基酸残基替换的生物意义.csGHR稳定表达细胞中共转染的受丝氨酸蛋白酶抑制剂2.1（Spi1.2）启动子驱动的荧光素酶报告基因受海鲤生长激素（seabream GH,sbGH）诱导表达,并且sbGH诱导稳定表达细胞显著增殖.csGHR稳定表达细胞培养液中检测到中华鲟生长激素结合蛋白质,并且csGHBP的生成需要金属蛋白酶活性的参与.csGHR配体结合域的Asp突变为Glu显著提高csGHR介导的上述生物活性,而Asp突变为Ala则明显降低csGHR的生物活性.这些结果表明,克隆的csGHR具有完全生物功能,并且csGHBP可能通过csGHR蛋白酶解而生成.这些发现将有助于全面了解中华鲟生长调控机制.     

豚鼠生长激素受体及其突变体在哺乳动物细胞中的功能性表达

采用RT PCR克隆得到豚鼠生长激素受体cDNA。序列同源比较显示生长激素受体的一些功能性保守氨基酸在豚鼠生长激素受体中被其他氨基酸所取代。例如 ,哺乳动物生长激素受体中保守的第 170位组氨酸和第 333位酪氨酸分别是受体二聚化和生长激素刺激蛋白质合成及脂生成所必需的 ,但在豚鼠生长激素受体中分别被酪氨酸和丝氨酸所取代。为此 ,采用定点突变法得到了突变体gpGHRY16 8H和 gpGHRS332Y ,并构建了表达质粒 pcDNA3 gpGHR ,pcDNA3 gpGHRY16 8H和pcDNA3 gpGHRS332Y。借助COS 7和CHO细胞 ,研究了豚鼠生长激素受体及其突变体的生物活性。实验表明转染了pcDNA3 gpGHR的COS 7细胞对牛生长激素具有高亲和性 [Ka=1.3× 10 9(mol/L) -1],并且用鼠抗生长激素受体单克隆抗体mAb2 6 3可检测到一分子量约 92kD的蛋白质。在CHO细胞中 ,虽然两个氨基酸的定点突变不影响受体与配体的结合 ,但都提高了生长激素刺激的蛋白质合成而降低生长激素刺激的脂肪生成。蛋白质印迹实验揭示突变体 gpGHRY16 8和gpGHRS332Y分别降低和提高了生长激素诱导的JAK2酪氨酸磷酸化。因此 ,报道了豚鼠生长激素受体在生长激素代谢功能中的调节作用以及受体中保守氨基酸的取代导致配体结合后信号转导的变化。     

不同种群小桐子光合及形态特性的比较

研究了小桐子（Jatropha curcas）9个种群的叶氮分配、光合能力、生物量积累及分配、种子产量等一系列生理及形态特征。结果表明：小桐子叶片的最大光合速率与叶氮在光合机构中的分配系数有显著的正相关关系;小桐子的最终生物量受光合能力和形态特征的共同影响;生物量与种子产量之间没有必然的联系。多数参数在小桐子不同种群之间存在显著差异,表明种群之间存在遗传差异,但对生长环境的适应性不是小桐子种群产生遗传差异的主要原因。与其他8个种群相比,瑞丽种群的各项生理指标、生物量及种子产量均处于较优水平,在今后小桐子的大面积推广及杂交育种时可优先考虑该种源,但对于其适生范围及抗逆能力需要进一步研究。     

外来入侵植物对环境梯度和天敌逃逸的适应进化

进化假说认为, 在入侵地外来种能发生遗传变化, 以适应新的环境, 最终成功定殖和扩散。种内或种间杂交、遗传漂变、新环境带来的新的选择压力等是促使外来种发生进化的重要原因。在入侵地, 响应来自非生物和生物因素的选择压力是外来种发生适应进化的主要原因。本文主要介绍外来植物如何通过进化适应入侵地的纬度、海拔等非生物环境和天敌逃逸等生物环境。关于外来入侵植物对纬度和海拔等环境梯度的适应进化, 本文在强调表型进化研究应与分子标记研究相结合的基础上, 介绍了一些同质种植园实验和交互移植实验。关于外来入侵植物对天敌逃逸的适应进化, 本文主要介绍增强竞争能力的进化假说和修正的增强竞争能力的进化假说, 及其在理论上和验证方法上存在的问题。最后, 本文介绍了氮分配的进化假说, 该假说认为天敌逃逸可使外来入侵植物降低叶氮向防御的分配, 同时增加氮向光合的分配。     

RECS1负调控肿瘤坏死因子受体2介导的NF-κB激活

RECS1(responsive to centrifugal force and shear stress gene 1)是一血液剪切力应答蛋白.RECS1基因敲除的小鼠年老时易患主动脉囊性中层坏死并表现有大动脉扩张症,暗示RECS1可能参与调控血管的发育重塑.免疫组化分析发现,RECS1基因敲除(RECS1 knockout, RECS1 KO)的小鼠主动脉基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9,MMP-9）的表达水平明显提高,但RECS1的结构与功能及相关作用机理仍不清楚.研究发现,RECS1是肿瘤坏死因子受体2（tumor neucrosis factor receptor 2, TNFR2）的结合蛋白质.报告基因检测实验表明,RECS1能特异地抑制TNFR2特异的激动性抗体或过量表达TNFR2诱导的核转录因子-κB（nuclear factorκB,NF-κB）活化.NPLY模体缺失突变的RECS1不能结合TNFR2,并丧失对TNFR2介导NF-κB活化的抑制能力.稳定表达RECS1的MEFS细胞中,TNFR2特异的激动性抗体诱导的IκB (inhibitor of NF-κB)降解和NF-κB靶基因白介素-6（interleukin-6,IL-6）的表达均受到明显抑制.该研究揭示了RECS1通过与TNFR2的相互作用,负调控TNFR2介导肿瘤坏死因子信号传递的新功能及RECS1参与血管发育重塑调控的可能机制.     

大鲵免疫分子CD9的克隆与鉴定

CD9是4次跨膜蛋白家族成员,对机体的免疫调控发挥着重要作用．本文首次报道了大鲵CD9的鉴定及其对免疫刺激的应答．大鲵CD9（Chinese giant salamander CD9, cgsCD9）由232个氨基酸组成,被4个跨膜结构域分割成1个胞内环、2个胞外环和2个短的胞内末端,这是4次跨膜蛋白的主要结构特征．1个糖基化位点NDS、1个CCG模体和7个半胱氨酸残基保守地存在于cgsCD9．cgsCD9与其它脊椎动物CD9具有最高77%氨基酸序列一致性,并与两栖动物CD9归属一族．实时定量RT-PCR结果显示,cgsCD9在大鲵中分布广泛,脾脏组织的表达水平最高,并且脂多糖能显著提高cgsCD9 mRNA的表达．过表达于Jurkat细胞中的cgsCD9能促进核因子κB的活化以及白介素-6的表达,而cgsCD9的作用在CCG模体突变为AAA后几乎丧失．上述结果表明,cgsCD9在大鲵抵抗细菌的免疫应答中发挥重要作用．     

脑红蛋白与Na^＋，K^＋-ATP酶β2亚基的相互作用及作用位点的鉴定

为研究神经系统特异性携氧蛋白———脑红蛋白 (NGB)保护神经元耐受缺氧损伤的分子机制 ,利用酵母双杂交系统从人胎脑cDNA文库中筛选与其有相互作用的蛋白质。序列分析表明 ,其中一个克隆的编码产物与Na ,K ATP酶 β2亚基 (NKA1b2 )序列一致。随后采用PCR方法从人胎脑cDNA文库中扩增获得NKA1b2全长cDNA。蛋白质结合实验表明 ,原核表达的NGB与体外转录翻译得到的NKA1b2在细胞外有结合作用。免疫共沉淀实验证明二者在生理条件下能够以复合物的形式存在。利用NGB系列短截体研究相互作用的位点发现 ,NGB蛋白N末端 1～ 75位氨基酸可与NKA1b2结合 ,但结合力很弱 ,而其C末端 75个氨基酸则与NKA1b2无结合作用 ,由此推测NGB蛋白整体的三维结构是结合所必需的。     

飞机草入侵种群和原产地种群生长和数量型化学防御物质含量差异的比较研究

增强竞争能力的进化假说认为,在入侵地外来植物逃离了原产地天敌的控制,把原来用于防御的资源分配到生长、生殖等,从而提高竞争力。为探讨进化在恶性外来入侵植物飞机草（Chromolaena odorata）入侵中的作用,在同质种植园中的两个养分条件下比较研究了飞机草原产地和入侵地各8个种群叶片单宁含量,茎和叶片总酚、半纤维素和纤维素含量以及总生物量的差异。结果表明,在两个养分条件下,飞机草入侵种群和原产地种群总生物量差异均不显著,入侵种群茎和叶片半纤维素含量均低于原产地种群;在高养分条件下,飞机草入侵种群叶片纤维素含量低于原产地种群;在低养分条件下,入侵种群茎和叶片总酚含量高于原产地种群。由此,我们得出结论：在入侵地,飞机草未发生加快生长的进化,但数量型化学防御物质发生了遗传变化;降低的半纤维素和纤维素含量可能是对入侵地专性天敌缺乏做出进化响应的结果,提高的总酚含量有利于飞机草防御入侵地的广谱天敌。