黑曲霉糖化酶基因上游调控区的克隆与分析

目的:通过基因工程方法改造糖化酶基因上游调控区,提高糖化酶产量提供研究。方法:以糖化酶生产菌黑曲霉为材料,通过PCR扩增获得糖化酶基因上游调控区片段PglaA。经测序比对发现该序列与GenBank中编号AM270061的序列相似性为100%。进一步的分析结果表明此序列含有2个保守的激活蛋白结合位点序列CCAAT和1个可能的葡萄糖阻遏位点CT-GGGG。结果:通过不同浓度葡萄糖对糖化酶合成的影响确定该菌株存在葡萄糖阻遏效应,当浓度到到3%以上时阻遏率高达70%以上,为葡萄糖阻遏位点预测结果提供了实验证据,并且经实验测得糖化酶活力随着接种量的增加而增加,当增加到5%时,相对酶活最高。     

黑曲霉诱变株Aspergillus niger T21糖化酶产量提高的分子基础

黑曲霉Aspergillus niger T21是以A.niger AS3.795为出发株经诱变获得的糖化酶高产菌株,产量比原株提高10~17倍.Northern分析知T21的糖化酶mRNA含量约为AS3. 795的20倍,表明糖化酶基因(glaA)转录水平的提高是糖化酶产量提高的主要原因.以编码葡糖苷酸酶(GUS)的E.coli uidA为报告基因,分别与T21和AS3.795的glaA 5′调控区融合后,引入A.niger,根据转化子GUS酶活性测定结果,T21glaA 5′调控区的启动子活性是AS3.795相应启动子活性的3倍多,提示cis调控的改变是T21glaA转录水平提高的重要原因之一,但trans调控的改变是T21glaA转录水平提高的更重要的原因. 作为trans调控研究的第1步,进行了T21glaA 5′调控区的功能分析,结果表明,ATG上游-408 ~-513间的约100 bp区域与 glaA基因高水平表达相关.     

黑曲霉3.795glaA基因及其5'调控区的克隆和序列分析

黑曲霉Ｔ２１是由黑曲霉３．７９５经诱变育种获得的糖化酶高产菌株,为阐明其高产的分子机制,由黑曲霉３．７９５克隆了糖化酶结构基因及其５′旁侧序列,并与黑曲霉Ｔ２１的相应序列进行了比较．由黑曲霉３．７９５菌丝体分离染色体ＤＮＡ,Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交分析表明,糖化酶结构基因位于～２．５ｋｂ的ＥｃｏＲⅠ－ＥｃｏＲⅤ染色体ＤＮＡ片段上,在此ＥｃｏＲⅠ位点上游约１．０ｋｂ处有一ＳａｌⅠ位点．为构建糖化酶结构基因及其５′旁侧序列的基因组文库,该染色体ＤＮＡ分别用ＥｃｏＲⅠ＋ＥｃｏＲⅤ和ＥｃｏＲ＋ＳａｌⅠ消化,琼脂糖凝胶电泳分离并回收长度在１．０ｋｂ左右和２．５ｋｂ左右的ＤＮＡ片段,分别与ｐＵＣ１９载体连接后转化入Ｅ．ｃｏｌｉＤＨ５．用原位杂交方法筛选到了携带糖化酶基因编码区及其１５０５ｂｐ５′旁侧序列的阳性克隆．对克隆片段的ＤＮＡ序列进行了测定并与黑曲霉Ｔ２１的相应序列进行了比较,结果表明,在糖化酶基因编码区及其１５０ｂｐ３′非编码区内,未发现碱基差异,但在－３４０～－１５０５的５′上游区内发生了９个位置的碱基变化,包括缺失、插入和替换．这些结果表明,黑曲霉Ｔ２１与３．７９５的糖化酶产量的差异与其结构基因无关,但可能与其     

黑曲霉糖化酶基因表达调控的研究──Ⅱ.A.niger T21和3.795glaA基因5''调控区功能的体内分析

对糖化酶高产菌株A.nigerT21和原始菌株Aniger3．795的glaA5＇上游区的序列分析证明,两者在1．5kb的区域内有9个部位的碱基不同。为考察这些碱基差异是否是引起T21glaA基因转录水平提高的原因,构建了以T21和3．795glaA基因转录调控区及A．Nidulans　trpC基因终止子为表达元件的E．Colihph基因表达载体（pXH2和pGH1）,用pXH2和pGH1分别转化A.nigerT21,对两种转化子的HmB抗性水平测定和Southern杂交分析显示,在转化子XH2C和GH1C中,pXH2和pGH1以相同拷贝数（2拷贝串联）整合到染色体DNA的相同位置上,XH2C的HmB抗性水平（3000μg／ml）为GH1C（1500μg／ml）的2倍。这一结果表明,诱变引起的调控区序列改变使T21glaA基因转录调控区的功能水平比3．795提高1倍。     

黑曲霉糖化酶基因表达调控的研究──Ⅱ.A.niger T21和3.795glaA基因5''调控区功能的体内分析

对糖化酶高产菌株A.nigerT21和原始菌株Aniger3．795的glaA5＇上游区的序列分析证明,两者在1．5kb的区域内有9个部位的碱基不同。为考察这些碱基差异是否是引起T21glaA基因转录水平提高的原因,构建了以T21和3．795glaA基因转录调控区及A．nidulans　trpC基因终止子为表达元件的E．colihph基因表达载体（pXH2和pGH1）,用pXH2和pGH1分别转化A.nigerT21,对两种转化子的HmB抗性水平测定和Southern杂交分析显示,在转化子XH2C和GH1C中,pXH2和pGH1以相同拷贝数（2拷贝串联）整合到染色体DNA的相同位置上,XH2C的HmB抗性水平（3000μg／ml）为GH1C（1500μg／ml）的2倍。这一结果表明,诱变引起的调控区序列改变使T21glaA基因转录调控区的功能水平比3．795提高1倍。     

黑曲霉糖化酶cis调控区上两个CCAAT框协同参与基因启动子的转录激活作用

已报道的EMSA和Footprinting试验表明黑曲霉Aspergillus niger T21糖化酶基因glaA启动子区−489~−414 bp及−390~−345 bp (分别简称为DC, PC)是与蛋白粗提液中同一蛋白因子结合, 并均含有CCAAT五核苷酸的序列. 对DC, PC在糖化酶表达调控中的作用进行了分析. 用CGTAA取代CCAAT, 获得突变体DCm, PCm, 两者均丧失体外结合蛋白因子的能力. 突变体的体内分析结果显示, DC和PC中任何一个发生突变或改变DC, PC在原启动子中的相对方向, 则启动子的活性下降到基础表达水平. 将多拷贝串联后的DC引入A. niger T21glaA启动子原位, 则内源糖化酶的表达和由该启动子引导的外源uidA基因的表达均发生下降, 但由构巢曲霉3-磷酸甘油醛脱氢酶启动子PgpdA引导的uidA的表达不受影响, 而且EMSA结果表明不等DC拷贝的A. niger转化子中DNA结合蛋白的含量没有明显变化, 表明多拷贝DC的引入引起了调控蛋白的滴定效应. 从A. niger T21cDNA中克隆到AngHapC基因, 将AngHapC基因引入上述含多拷贝DC而糖化酶低表达的A. niger菌株, AngHapC基因的表达使糖化酶的表达量得到明显回升. 上述结果表明, DC和PC中CCAAT五核苷酸序列为蛋白因子结合所必需, 而且两者必须同时与调控蛋白结合才能发挥促进转录的作用, AngHapC为与DC区域结合的正调节蛋白.     

木质素过氧化物酶基因5'端上游调控序列的分析

黄孢原毛平革菌（Ｐｈａｎｅｒｏｃｈａｅｔｅｃｈｒｙｓｏｓｐｏｒｉｕｍ）能产生降解木质素的胞外木质素过氧化物酶（ＬＩＰ） 和锰过氧化物酶（ ＭｎＰ）同工酶。为研究ＬＩＰ基因的转录调控机理, 对ＬＩＰ基因（ ＧＬＧ３ 和ＧＬＧ６） 的５′端上游序列进行亚克隆, 获得６ 个亚克隆ＤＮＡ 片段, 然后应用凝胶迁移率变动分析技术筛选能与菌体蛋白质专一性结合的ＤＮＡ片段。结果表明： ＬＩＰ基因ＧＬＧ６ 的５′端上游有一个约６７０ ｂｐ 的ＤＮＡ 片段能与总蛋白质组分专一性结合, 其核苷酸序列分析表明该片段可能含有蛋白质结合的序列特征。研究结果初步显示, 黄孢原毛平革菌可能存在有与ＬＩＰ基因上游某些顺式调控元件相互作用的蛋白质, 调控着ＬＩＰ基因的转录表达。     

EMSA法分析STAT5信号分子与周期蛋白cyclinB1的相互作用

利用蛋白凝胶电脉迁移率变动分析法（EMSA）分析STAT5信号分子与周期蛋白cyclinB1的相互作用。探针位于cyclinB1启动子区的-783到-754之间,该区域包含SATAT5与cyclinB1的结合序列TTN5AA。STAT5与cyclinB1共形成a、b和c三条蛋白滞后带,当用点突变的探针作用时,仅剩下滞后带a和滞后带c,因此滞后带b可能为STAT5与cyclinB1的特异性结合条带。     

人A4GNT基因5'调控区的结构和功能分析

为探索人α1,4-N-乙酰葡糖胺转移酶(α1,4-N-acetylglucosaminyltransferase,A4GNT)基因表达的调控机制,应用5'cDNA末端快速扩增法和引物延伸法确定了A4GNT基因的转录起始位点.在生物信息学分析的基础上,构建了系列5'缺失荧光素酶报告基因载体和定点突变载体.瞬时转染胃癌细胞MKN45和AGS.荧光素酶活性分析表明,A4GNT基因转录的核心启动子在-141bp～+116bp区域,该区域缺乏典型的TATA盒,但含有CCAAT盒、Sp1和ETS-1等转录因子潜在结合位点.突变分析显示,-136bp～-131bp的Sp1结合位点及-93bp～-89bp正向CCAAT序列对A4GNT启动子转录激活至关重要.电泳迁移率变动分析表明,这两个顺式作用元件能够与转录因子Sp1和NF-Y结合.另外,在-1464bp～-771bp区域可能含有与基因的特异性表达相关的调控元件.     

HMG蛋白质与人β-类珠蛋白基因5′上游LCR内HS2core DNA相互作用

HMG蛋白质是真核细胞核内一组含量丰富的非组蛋白,它们在染色质的结构与功能及基因表达调控过程中均起着重要作用.应用体外核小体重组技术和凝胶电泳阻抑法,分析了HMG蛋白质与人β-类珠蛋白基因5′上游LCR内的DNaseⅠ超敏感点2核心DNA序列(HS2core sequence,-10681～-10970 bp)之间的作用模式.实验结果表明,HMG蛋白质(1/2)能与HS2core DNA序列相结合,但HMG蛋白质(14/17)不能与它结合.将HS2core DNA在体外组装成核小体之后,HMG蛋白质(1/2)则不能与组装成核小体形式的HS2core DNA序列结合,而HMG蛋白质(14/17)却能与它结合.结果提示当HS2core DNA序列处于不同状态时,它与HMG蛋白质的结合模式是不同的,HMG蛋白质可能通过这一途径积极参与了人体β-类珠蛋白基因的表达调控.     

EMSA法分析STAT5信号分子与周期蛋白cyclin D1的相互作用

利用蛋白凝胶电脉迁移率变动分析法（EMSA）分析STAT5信号分子与周期蛋白cyclinD1的相互作用。探讨位于cyclinD1启动子区的－248到－220之间,该区域包含SATAT5与cyclinD1的结合序列TTN5AA。STAT5与cyclinD1共形成a、b两条蛋白滞后带,当用点突变的探针作用时,仅剩下滞后带a,因此滞后带b可能为STAT5与cyclinD1的特异性结合条带。     

Ⅰ型单纯疱疹病毒ICPO蛋白：病毒与细胞间相互作用的重要调控因子

Ⅰ型单纯疱疹病毒（HSV-1）的基因表达具有很高的时序性,按其先后顺序可以将病毒的基因分为立即早期基因、早期基因和晚期基因3类。其中立即早期基因的表达产物可以激活早期基因和晚期基因启动子。在5种立即早期基因产物[感染性细胞多肽O（infected cell polypetide O,ICPO）ICP4、ICP22、ICP27、ICP47]中,     

与甲型流感病毒NP蛋白相互作用的宿主因子的筛选与分析

筛选与甲型流感病毒（Influenza A virus,IAV）NP蛋白相互作用的人类宿主蛋白,并对其进行分析,为抗流感病毒新药的研发提供依据。利用蛋白质芯片技术,将两张HuProtTM 20K芯片分别与实验组（NP蛋白）和对照组（灭活生物素）样本杂交孵育,扫描芯片读取数据。计算各位点的原始信号强度I(I=F635 Median/B635 Media)用于数据分析,并进行Z-Score标准化处理,筛选出芯片上两重复位点均满足Z-Score≥3的蛋白,即认为该蛋白与样本相结合。对NP样本特异性结合蛋白进行GO、KEGG分析,计算这些蛋白在各组内两原始信号强度的均值IMean及组间比值IMean＿Ratio（实验组＿vs＿对照组）,筛选出IMean＿Ratio≥1.4的NP显著特异结合蛋白,将实验组显著特异结合蛋白导入Human proteome map、VirHostNet3.0数据库,在malacards数据库中检索Influenza,将得到的流感相关蛋白与显著特异结合蛋白进行比较分析。筛选出NP宿主蛋白176种,GO分析结果显示,这些蛋白主要是作为结合蛋白参与剪接过程。KEGG富集分...     

CCCTC-结合因子与核周蛋白α4存在分子间相互作用并调控其基因表达

目的:研究CCCTC-结合因子(CTCF)是否与核周蛋白α4(KPNA4)有蛋白间相互作用并调控其表达。方法:用GSTpull-down实验研究CTCF是否与KPNA4存在蛋白间相互作用;用逆转录半定量PCR和免疫印迹检测CTCF敲降对KPNA4基因表达的影响。结果:GSTpull-down实验表明CTCF与KPNA4之间存在相互作用;当CTCF敲降时,KPNA4基因的表达随之下降。结论:CTCF与KPNA4之间存在相互作用并调控其基因表达。     

人成纤维细胞转录因子Sp1Sp3对p16~(INK4a)基因的调控

p16 INK4a是一种细胞周期蛋白依赖激酶 (cdk)的抑制因子 ,它通过抑制cdk4与cdk6的活性 ,使视网膜母细胞瘤抑制蛋白Rb处于低磷酸化状态 ,从而使细胞阻滞于G1期 .对p16 INK4aATG上游 6 2 2bp片段进行序列分析发现 ,该区域富含GC ,其中有 5个GC盒 (分别命名为GC Ⅰ～GC Ⅴ ) .将上述片段插入到荧光素酶报告载体pGL3 Basic ,分别对 5个GC盒进行点突变后转染人胚肺二倍体成纤维细胞 (2BS)发现 ,Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ位点的突变体显著下调p16 INK4a启动子的活性 ,而Ⅲ、Ⅴ位点突变体无明显作用 .电泳迁移率变动分析 (EMSA)证实 ,GC Ⅰ ,Ⅱ ,Ⅳ能与转录因子Sp1和Sp3结合 ,而且结合条带可被转录因子Sp1和Sp3的抗体所拮抗 .共转染Sp1有助于增加启动子的活性 ,而共转染Sp3则有较弱的抑制作用 ,证明p16 INK4a的转录受到Sp1与Sp3的调控 .     

黑曲霉脯氨酸蛋白内肽酶基因的克隆与序列分析

以黑曲霉(A.niger)TCCC41013的总RNA作为模板,通过RT-PCR扩增出含自身信号肽的脯氨酸蛋白内肽酶基因,将其插入pUCm-T载体上,经PCR和酶切鉴定后进行测序并分析.所克隆的PEP基因全长为1 581bp,编码526个氨基酸残基,成熟肽为504个氨基酸残基.与GeneBank中已报道的A.niger CBS513.88的PEP序列同源性最高,达到99.75%.脯氨酸蛋白内肽酶是一种新型的丝氨酸蛋白酶,黑曲霉PEP与已克隆的其他菌种的PEP同源性不高.     

肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的顺式作用元件及转录因子的鉴定

研究发现,质膜-细胞骨架连接蛋白Ezrin在多种肿瘤细胞中异常表达,而且Ezrin的表达上调与肿瘤细胞的移动侵袭相关,但是调控ezrin基因转录的分子机制却不清楚．为了探明ezrin基因的转录调控机制,以肺癌细胞A549为材料,首先采用双荧光素酶报告基因分析系统检测ezrin基因5′侧翼嵌套缺失序列和位点突变序列的转录活性,鉴定肺癌细胞中ezrin基因的基本启动子区以及关键的顺式作用元件Sp1结合位点 (-75/-69) 和AP-1结合位点 (-64/-58)．其次,利用凝胶电泳迁移率变动分析证明,肺癌细胞核蛋白提取物能够与ezrin基因含有关键顺式作用元件的DNA序列结合,形成DNA-核蛋白复合物,而且Sp1结合位点和AP-1结合位点与重组蛋白rhSp1和rhAP-1的结合具有位点特异性．最后,利用瞬时转染实验证实,转录因子Sp1和AP-1 (由c-Jun和c-Fos组成的异源二聚体) 分别通过Sp1结合位点和AP-1结合位点,增强ezrin基因基本转录活性,而且,过表达转录因子Sp1、c-Jun或c-Fos上调了Ezrin蛋白表达．研究确定,肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的关键顺式作用元件是Sp1结合位点 (-75/-69) 和AP-1结合位点 (-64/-58),与之作用的转录因子Sp1和AP-1对于ezrin基因的转录激活作用至关重要．     

猪血清白蛋白基因5′-端调控区的克隆与分析

根据已报道的hsa(人血清白蛋白基因)启动子的序列设计了一对引物,以猪的基因组DNA为模板,采用PCR扩增出一条256 bp的DNA链,用Primer Premier5.0和Promoter ScanⅡ软件进行分析。结果表明,此序列为psa基因5′-端上游调控区,该区域含有一般启动子的CAAT-box、TATA-box等基本的顺式作用元件。另外,还含有CTF/NF-1,CTF,APF,HNF-1, CP1等转录因子的结合位点。     

血清硫氧还蛋白相互作用蛋白、Ⅲ型纤维蛋白结构域结合蛋白5与糖尿病性心肌病的相关性及诊断价值分析

摘要 目的：分析血清硫氧还蛋白相互作用蛋白（TXNIP）、Ⅲ型纤维蛋白结构域结合蛋白5（FNDC5）与糖尿病性心肌病的相关性及诊断价值。方法：选择我院自2019年10月至2022年10月接诊的128例糖尿病患者作为研究对象,其中糖尿病性心肌病53例,作为观察组;左心室二维结构正常75例,作为对照组。检测两组血清TXNIP、FNDC5表达水平,分析糖尿病性心肌病患者血清TXNIP、FNDC5表达水平与左心功能指标的关系,使用多因素Logistic回归分析及ROC曲线分析血清TXNIP、FNDC5对糖尿病性心肌病的诊断价值。结果：观察组血清TXNIP表达水平高于对照组,FNDC5表达水平低于对照组,差异均有统计学意义（P＜0.05）;经Pearson相关性分析,糖尿病性心肌病患者二尖瓣早期血流速度峰值(E)、左侧壁二尖瓣环早期峰值速度均值（e''）、左心室射血分数（LVEF）均与TXNIP呈负相关,与FNDC5呈正相关（P＜0.05）;经多因素Logistic回归分析,血清TXNIP、FNDC5均是糖尿病性心肌病的独立预测因素（P＜0.05）;经ROC曲线分析,血清TXNIP联合FNDC5诊断糖尿病性心肌病的AUC为0.926,明显大于单一指标TXNIP的0.671和FNDC5的0.685,差异均有统计学意义（P＜0.05）。结论：血清TXNIP、FNDC5与糖尿病性心肌病发病及患者左心功能损害程度密切相关,两者联合诊断此病的效能较好,值得临床进一步研究应用。     

木质素降解条件下黄孢原毛平革菌lip基因转录调控序列的筛选与鉴定

用DNA-蛋白质体外结合实验和凝胶迁移率变动分析技术筛选黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium）木质素过氧化物酶基因lipA、lipC、lipF的5′-端调控区内能与该菌在木质素降解条件下形成的蛋白特异结合的顺式作用元件。结果表明,来自lipC、lipF基因的5′-端片段LG2P3(396 bp)和 LG6S1-2（738 bp）能特异结合培养于Kirk低氮培养基中的菌丝体蛋白;而来自于lipF基因的5′-端的LG6S2 (226 bp) DNA片段能特异结合培养于天然冷杉木片中的菌丝体蛋白。对这些片段的DNA序列分析表明,它们均存在各种顺式作用元件,由此推测它们可能是被一些木质素过氧化物酶基因转录调控相关的蛋白质所结合的序列。