抑制RANKL诱导破骨细胞分化的DNA适配子的筛选

目的:筛选能高特异性、高亲和力结合RANKL蛋白并有效抑制RANKL对破骨细胞诱导分化作用的DNA适配子。方法:首先,采用原核系统表达并纯化RANKL蛋白,通过SELEX(Systematic evolution of ligands by exponential)技术从人工合成的单链随机寡核苷酸文库中筛选能高特异性、高亲和力结合RANKL蛋白的DNA适配子。然后,用RNAfolding sever software分析适配子空间结构,以ELISA检测DNA适配子和RANKL亲和力大小并筛选出亲和力最高的一组DNA适配子用以验证DNA适配子对RANKL诱导破骨细胞分化的抑制作用。结果:(1)成功在原核系统表达并纯化RANKL蛋白;(2)筛选出能高特异性、高亲和力结合RANKL蛋白的12个DNA适配子。(3)与对照组相比,不同浓度DNA适配子能明显抑制TRAP阳性破骨细胞数量(P0.05),且浓度越高抑制效果越明显。结论:成功筛选出的DNA适配子能特异性结合RANKL蛋白并有效抑制RANKL对破骨细胞的诱导分化功能。     

定点突变提高虎杖聚酮合酶的苯亚甲基丙酮合酶活性北大核心CSCD

虎杖(Polygonum cuspidatum)聚酮合酶(polyketide synthase 1,PcPKS1)同时具有查尔酮合酶(chalcone synthase,CHS)及苯亚甲基丙酮合酶(benzylidene acetone synthase,BAS)催化活性,能够催化生成聚酮类化合物柚皮素查尔酮和苯亚甲基丙酮,进而催化合成黄酮类或覆盆子酮等具有多种生物学活性的化合物。本研究通过分析虎杖PcPKS1与掌叶大黄(Rheum palmatum)BAS、拟南芥(Arabidopsis thaliana)CHS等家族成员的序列以及酶催化位点的构象,确定可能影响酶功能的3个氨基酸位点:Thr133、Ser134、Ser339。采用定点突变对PcPKS1进行分子修饰,成功获得2个突变体并进行相关体外酶促反应,高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)产物分析结果表明,在pH 7.0和pH 9.0的体外酶促条件下,突变体T133LS134A和S339V维持BAS和CHS双功能活性,且BAS活性显著高于原PcPKS1。本研究为利用PcPKS1进行基因工程调节黄酮类和覆盆子酮化合物的生物合成提供理论依据。     

丹参素抑制RANKL诱导的破骨细胞分化

目的：研究丹参素对RANKL诱导的破骨细胞分化的影响。方法：运用冲洗法从股骨、胫骨中获得小鼠骨髓源性单核巨噬细 胞用于体外RANKL 诱导的破骨细胞分化,同时,施加不同剂量的丹参素干预,经TRAP染色法在形态学上观察观,蛋白印迹法检 测蛋白水平的变化,实时定量PCR 检测mRNA 水平变化来研究丹参素对RANKL诱导的骨髓源单核巨噬细胞破骨分化的影响。 结果：①不同剂量丹参素干预组与对照组相比,TRAP 阳性破骨细胞数量得到了明显抑制（P<0.05）。②不同剂量丹参素干预组与 对照组相比,磷酸化Akt的上调量被明显的降低。磷酸化p38 MAPK,JNK和ERK 的变化则不明显。③不同剂量丹参素干预组与 对照组相比,c-fos,TRAP,CTSK 等参与破骨细胞分化的重要基因表达减少,NFATc1 变化不明显。结论：丹参素通过下调磷酸化 Akt水平的途径抑制了RANKL诱导的破骨细胞分化。     

二甲双胍对华法令诱导大鼠动脉钙化的影响及其机制初探

目的:研究二甲双胍(metformin,MET)对华法令(Warfarin,WFN)诱导大鼠动脉钙化的影响及其机制。方法:将28只SD大鼠随机分为正常对照组、8周(W)钙化组、8W钙化+8W MET 100 mg/kg治疗组、8W钙化+8W MET 200 mg/kg治疗组。采用Von Kossa染色法检测胸主动脉组织中钙结节;邻甲酚肽络合酮比色法测定颈总动脉组织中钙沉积含量;免疫组化染色检测血管壁中成骨基因Runx2及血管平滑肌标志物α-SMA的表达;Western Blot检测血管壁中Runx2及自噬标志物LC3II的表达。结果:WFN干预8 W后,大鼠动脉中钙沉积含量显著增加(P0.01),MET治疗组主动脉钙含量与钙化组相比均显著降低(P0.01)。Von Kossa染色可见钙化组(WFN组)动脉壁中层黑色连续钙盐沉积条带,而进行MET治疗后,黑色条带明显减少,对照组未见黑色条带。免疫组化显示钙化组血管壁Runx2表达阳性,棕褐色染色较深,而α-SMA表达则显著下降,基本未见棕褐色染色沉积;MET治疗后能够逆转上述趋势。Western Blot显示钙化组血管壁Runx2表达明显上升,MET治疗后Runx2表达被抑制。此外,钙化过程中伴随着自噬标志物LC3II表达轻度上升;随着MET浓度升高,血管壁中自噬水平呈剂量依赖性显著升高。结论:二甲双胍能够有效抑制大鼠动脉钙化,减轻血管平滑肌细胞由收缩表型向成骨样表型转换,其机制可能与诱导自噬有关。     

虎杖苯亚甲基丙酮合酶PcPKS2的表达纯化和晶体生长

植物类型Ⅲ聚酮合酶超家族(PKSs),又称查尔酮合酶(Chalcone synthase,CHS)超家族,催化合成多种植物次生代谢产物的分子骨架。苯亚甲基丙酮合酶(Benzalacetone synthase,BAS)催化4-香豆酰辅酶A与丙二酰辅酶A通过一步脱羧缩合反应生成苯亚甲基丙酮,是一系列具有重要生物学活性苯丁烷类化合物及其衍生物的前体化合物。前期工作从虎杖中分离出苯亚甲基丙酮合酶BAS(PcPKS2)和1个具有CHS和BAS活性的双功能酶(PcPKS1)。两者与超家族其他成员序列经比较,在包括门卫氨基酸Phe215和Phe265在内的重要氨基酸序列存在一定差异。已有蛋白晶体学研究结果表明,PKSs家族不同成员的功能多样性来自于酶催化位点的非常微小的构象变化。为了能够从结构上比较PcPKS2和Pc PKS1双功能酶活性差异可能产生的机制,以确定其高效BAS活性的分子机理,研究利用了大肠杆菌原核表达系统过量表达了C-端融合有His6标签的重组蛋白,经纯化得到了高纯度蛋白。经过对其晶体生长条件进行摸索和优化,得到了能用于X-射线衍射的单晶,为其结构解析、催化机理研究、了解虎杖聚酮类化合物生物合成机制和该类酶在基因工程中的应用提供了基础。     

非天然氨基酸突变的小鼠RANKL蛋白原核表达及抗血清制备

目的:研究非天然氨基酸突变的小鼠RANKL(m RANKL)蛋白的原核表达,并以表达的蛋白制备抗m RANKL蛋白的抗血清。方法:从小鼠的骨髓中提取总RNA,经PCR扩增m RANKL的胞外段,逆转录合成目的 DNA片段。将目的基因中编码第234位酪氨酸的密码子(TAT)突变成可编码非天然氨基酸p-硝基苯丙氨酸(p NO2Phe)的琥珀密码子(TAG),构建p ET28a-p NO2Phe234m RANKL重组表达载体,与p EVOL质粒共转化至表达菌E.coli BL-21(DE3),诱导表达并纯化。以纯化的蛋白免疫小鼠,制备小鼠抗m RANKL抗血清。采用ELISA测定抗血清效价,用Western Blot测定其特异性。结果:RT-PCR扩增出750bp的RANKL基因,并成功构建了p ET28a-p NO2Phe234m RANKL重组表达载体;p-硝基苯丙氨酸突变的m RANKL蛋白获得成功表达和纯化;以纯化的蛋白免疫小鼠,获得抗m RANKL抗血清,ELISA检测效价为1:6400,Western Blot结果显示该抗血清既可与p-硝基苯丙氨酸突变的m RANKL结合,也可与野生型m RANKL结合。结论:原核表达并纯化了p-硝基苯丙氨酸突变的m RANKL,制备了小鼠抗m RANKL的抗血清,为进一步研究阻断RANKL-RANK通路的新方法奠定了基础。