家蚕bHLH转录因子Bmsage可溶性表达、纯化与结构分析

碱性螺旋-环-螺旋(Basic helix-loop-helix,bHLH)转录因子在生命活动过程中发挥着重要的调控作用。Bmsage是家蚕丝腺中高量表达的一类bHLH转录因子,不仅参与了丝腺细胞在胚胎期的发育调控,而且对蚕丝蛋白的合成也有至关重要的调控作用,然而当前对其性质和结构了解不多。为研究其性质、结构和生物学功能,构建了NusA、MBP、SUMO、Trx和His融合标签的Bmsage重组原核表达载体,通过改变诱导温度和IPTG浓度,确定了Bmsage在大肠杆菌中可溶性表达的最佳载体和表达条件,进而通过镍柱亲和层析纯化获得了Bmsage,利用圆二色光谱研究了其二级结构。结果表明,NusA与MBP标签可显著增强Bmsage在大肠杆菌中的可溶性表达,但难以与Bmsage分离。SUMO标签有一定的助溶效果,并且能够与Bmsage有效分离。其他标签对Bmsage可溶性表达的效果不明显。圆二色光谱分析表明Bmsage含有α-helix结构,推测SUMO标签可能促进了Bmsage折叠形成类天然的结构。这些工作为深入研究Bmsage的性质、结构与功能建立了基础,同时也为其他类似蛋白的表达纯化提供了参考。     

哺乳动物转录因子DNA结合谱

基因差异表达是生物发育和对刺激作出应答的分子基础,转录因子在这种基因差异表达中发挥着重要的调控作用。因此,要弄清楚转录因子调控基因差异表达的机理,就必须鉴定出它们全部的靶基因并构建其操纵的转录调控网络。对基因组DNA的序列特异性结合是转录因子调控基因转录的关键环节,因此,要鉴定转录因子的靶基因,就必须从它们与DNA相互作用的分子水平,鉴定它们能够识别并结合的全部DNA序列,即转录因子DNA结合谱。近年来随着DNA微阵列芯片和高通量DNA测序技术的产生和快速发展,出现了建立转录因子体内及体外DNA结合谱的一系列革命性的新技术,对该领域的研究带来重大影响。这些新技术主要包括建立转录因子体内DNA结合谱的染色质免疫沉淀-芯片技术(ChIP-chip)和染色质免疫沉淀-测序技术(ChIP-Seq),以及建立转录因子体外DNA结合谱的双链DNA微阵列芯片技术(dsDNA microarray)、指数富集配体系统进化-系列分析基因表达技术(SELEX-SAGE)、结合-n-测序技术(Bind-n-Seq)、多重大规模并行SELEX技术(MMP-SELEX)、凝胶迁移实验-测序技术(EMSA-Seq)和高通量测序-荧光配体互作图谱分析技术(HiTS-FLIP)。文章将对这些新技术做一综述。     

人热休克蛋白转录因子1 DNA结合结构域的表达、纯化和晶体生长

目的:获得大量热休克转录因子1(HSF1)DNA结合结构域(DBD)蛋白,用于晶体生长的三维结构解析。方法:将DBD基因片段克隆至原核表达载体pGEX-6P-1中并获得高效表达,经过Glutathione SepharoseTM 4B亲和层析、ResourceQ纯化后,蛋白纯度达到95%以上。结果:圆二色谱仪分析蛋白质的二级结构结果显示α螺旋占33%,β折叠占15%;采用悬滴气相扩散法得到了针状DBD晶体。结论:纯化的蛋白质与同源性达68%的Kluyveromyceslactis的DBD有相似的空间构象。获得的蛋白质晶体为进一步的三维结构解析奠定了基础。     

bHLH转录因子的磷酸化调控植物生理功能的研究进展

bHLH转录因子是植物体内第二大类转录因子,在植物生长发育和胁迫反应的转录调控网络中扮演着非常重要的角色。磷酸化作为蛋白质翻译后重要的调控方式,影响转录因子的转录活性、定位、蛋白间互作、稳定性。为深入了解磷酸化对bHLH转录因子的影响,本文对近年来bHLH家族成员的磷酸化研究进展进行综述,包括bHLH转录因子的结构、分类、功能以及磷酸化位点上的突变对其生理及生化功能的改变,为从磷酸化调控角度提升农作物的营养利用效率、品质和抗逆性等农艺性状提供理论依据。     

鼠疫菌H-NS蛋白的表达与纯化及其DNA结合活性

摘要：【目的】利用大肠杆菌BL21λDE3的表达系统,表达出有活性的鼠疫耶尔森氏菌（以下简称鼠疫菌）调控子蛋白H-NS,为进一步研究H-NS的转录调控奠定基础。【方法】 PCR扩增鼠疫菌201株hns基因的编码区,将其直接克隆入pET28a质粒中,再将pET28a-hns重组质粒转入大肠杆菌BL21λDE3菌株中,所得菌株经IPTG诱导后能表达出鼠疫菌His-H-NS蛋白;通过体外的凝胶迁移实验（EMSA）和DNaseⅠ足迹实验对His-H-NS蛋白与DNA的结合活性进行分析。【结果】成功表达出有活性的鼠疫菌His-H-NS蛋白,该蛋白对鼠疫菌pH6抗原基因（psaA、psaE）及rovA基因均有结合活性。【结论】鼠疫菌His-H-NS具有DNA结合活性,说明H-NS能调控鼠疫菌基因的转录。     

DEK蛋白C末端DNA结合域的原核表达、纯化及其与DNA的结合活性

DEK蛋白C末端DNA结合域（简称CDB）是近年新发现的一个DEK蛋白与DNA的结合域,其中含有多个磷酸化位点,与DEK蛋白的功能密切相关。利用原核表达系统表达DEK蛋白的CDB肽段并进行纯化,具体为以pET30a（+）为载体质粒,E.coli BL21（DE3）为宿主细胞,构建重组基因工程菌,以IPTG诱导目的蛋白的表达,用NiNTA纯化的重组蛋白样品来进行SDSPAGE电泳分析,约在10.7kDa处出现明显的特征蛋白条带。凝胶迁移分析证实DEK蛋白C末端DNA结合域与DNA的结合倾向于与超螺旋型DNA相结合,同全长的DEK蛋白与DNA的结合具有类似的特点,表明DEK蛋白C末端DNA结合域在DEK蛋白与DNA的结合中可能具有一定的作用。     

副溶血弧菌ToxR截短体蛋白的表达纯化及其DNA结合活性

【目的】利用大肠杆菌BL21λDE3表达系统,表达出有活性的副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus,VP)ToxR截短体蛋白,为进一步研究ToxR的转录调控机制奠定基础。【方法】以VP基因组DNA为模板,PCR扩增ToxR蛋白DNA结合结构域(ToxR-N)的DNA片段,并将其直接克隆入pET28a中,获得重组质粒;将重组质粒导入大肠杆菌BL21λDE3中,所得菌株经IPTG诱导后能表达出His-ToxR-N蛋白。利用限制级凝血酶切除His-ToxR-N中的His-标签,进而以VP的calR和VP1687为靶基因,通过体外的凝胶阻滞实验(EMSA)验证ToxR-N蛋白的DNA结合活性。分别构建克隆有calR和VP1687上游启动子区的LacZ重组质粒,并将重组质粒转入野生株(WT)和toxR突变株(ΔtoxR)中,通过测定β-半乳糖苷酶活性来比较两株重组菌中靶基因启动子活性,以验证ToxR对calR和VP1687的调控关系。【结果】成功表达出有活性的ToxR-N蛋白,该蛋白对calR启动子区具有结合活性。LacZ结果显示ToxR对calR的转录具有激活作用,而对VP1687的转录具有抑制作用。【结论】所表达的ToxR-N可用于后续的转录调控机制研究;ToxR通过直接激活calR的转录表达,而间接抑制T3SS1相关基因的表达。     

单股环DNA病毒基因组的复制及其转录调控因子结合序列

单股环ＤＮＡ病毒基因组的复制及其转录调控因子结合序列崔治中（扬州大学农学院兽医系,生物技术系,扬州２２５００１）关键词单股环ＤＮＡ病毒,基因组复制,调控区结构最近定名的单股环ＤＮＡ病毒科（Ｃｉｒｃｏｖｉｒｉｄａｅ）是迄今为止发现的一类最小的动物病毒。...     

DNA结合抑制因子4研究进展

DNA结合抑制因子4（Id4）属于螺旋-环-螺旋（HLH）蛋白家族,可与碱性螺旋-环-螺旋（bHLH）蛋白分子形成二聚体,负性调节bHLH的功能,影响相关基因的转录。Id4在正常组织与肿瘤中有不同的表达谱,与肿瘤进程有密切关系。在肿瘤发生、发展过程中,Id4通过竞争结合转录因子等途径而发挥重要作用。Id4基因是抗癌治疗的靶因子,其启动子区在多种肿瘤中发生甲基化导致基因沉默,可以用于临床诊断和治疗,有广阔的应用前景。     

鼠疫菌重要调控子蛋白的表达纯化及DNA结合活性分析

目的:利用大肠杆菌BL21(λDE3)的表达系统,表达7个有活性的、与鼠疫耶尔森菌(鼠疫菌)传播及致病密切相关的调控子蛋白,并对这些蛋白与DNA的结合活性进行分析,为构建鼠疫菌毒力基因转录调控网络建立分子生化实验平台。方法:通过分子克隆技术构建鼠疫菌调控子蛋白的表达菌株,所得菌株经IPTG诱导后能分别表达鼠疫菌CRP、Fur、PhoP、OxyR、OmpR、RcsB和RovA带His标签的融合蛋白;对这些蛋白与DNA的结合基序进行生物信息学预测;通过体外凝胶迁移实验验证上述蛋白与靶DNA的结合活性。结果:表达了7种有活性的鼠疫菌调控子蛋白,这些蛋白与靶基因启动子区具有体外结合活性。结论:表达的7种调控子蛋白在鼠疫菌的传播致病中有重要作用,这些调控子蛋白与DNA体外结合实验平台的建立,是构建鼠疫菌毒力基因转录调控网络的基础。     

玉米非特异性脂转移蛋白的cDNA克隆和表达及表达产物的钙调素结合活性分析

用RT-PCR法克隆了成熟的玉米非特异性脂转移蛋白的cDNA,将它连接到表达质粒上并转化至大肠杆菌中表达。以钙调素凝胶覆盖法和钙调素亲和层析下拉实验对表达产物进行分析,证明它具有结合钙调素的活性,并且这种结合不依赖于Ca^2＋,与前期研究中钙调素结合蛋白-10和拟南芥非特异性脂转移蛋白1的结合特性相同。采用基因删除和缺失突变的方法研究玉米非特异性脂转移蛋白与钙调素结合的结构域,结果表明钙调素结合于47-60位氨基酸,预测的蛋白质二级结构为碱性双亲α-螺旋结构。     

分化抑制因子3的表达调控机理及其功能

分化抑制因子3(inhibitor of differentiation 3,Id3)属于螺旋-环-螺旋(helix-loop-helix,HLH)转录因子家族成员之一,该分子参与细胞周期调控过程,在细胞生长与发育.机体的生理及病理过程中发挥重要调控作用.其表达和功能涉及许多复杂的调控机制.     

分化抑制因子3的表达调控机理及其功能

分化抑制因子3（inhibitor of differentiation 3,Id3）属于螺旋-环-螺旋（helix-loop-helix,HLH）转录因子家族成员之一,该分子参与细胞周期调控过程,在细胞生长与发育、机体的生理及病理过程中发挥重要调控作用。其表达和功能涉及许多复杂的调控机制。     

人色素域解旋酶DNA结合蛋白5的基因克隆及其真核表达载体的构建

目的:克隆人色素域解旋酶DNA结合蛋白5(chromodomain helicase DNA-binding protein 5,CHD5)基因并构建真核表达载体.方法:应用PCR扩增人CHD5基因的编码区,使用基因重组方法构建真核细胞表达载体peGFPc1-CHD5,实时定量PCR技术检测重组质粒peGFPc1-CHD5转染293T工具细胞后的过表达能力.结果:经过PCR方法,有效扩增了CHD5基因编码区,构建了peGFPc1-CHD5真核细胞表达质粒,测序分析表明所克隆的CHD5基因编码区序列无误.实时定量PCR检测结果表明重组质粒peGFPc1-CHD5能有效地过表达CHD5基因.结论:成功地构建了人CHD5的真核细胞表达载体peGFPc1-CHD5.并在293T工具细胞中实现过表达,为进一步研究奠定了实验基础.     

Intein 介导的重组人AR DBD的原核可溶性表达、纯化及活性鉴定

雄激素受体通过DNA结合域与效应元件结合发挥作用,在以往的研究中多采用与GST或Protein A融合的方式对雄激素受体的DNA结合域(AR DBD)进行重组表达,但获得无融合标签的纯AR DBD的操作非常繁琐。现借助内含肽介导的自剪切作用经一步亲和层析得到纯度较高的无融合标签的AR DBD,以利于对其性质和功能的研究。通过PCR方法扩增了编码人雄激素受体520~644位氨基酸的核苷酸序列,将该序列克隆入pTWIN1融合表达载体,转化大肠杆菌BL21(DE3)后对诱导温度及IPTG浓度进行优化,重组蛋白几乎全部可溶表达。将可溶性部分吸附到几丁质亲和层析柱上,通过pH诱导的内含肽自剪切作用释放出不含融合标签的重组人AR DBD蛋白,凝胶阻滞分析证明该蛋白只特异性结合保守的雄激素响应元件(ARE),具备正常的生物学活性。     

人血小板因子4在大肠杆菌中的高效表达及活性研究

为了提高人血小板因子 4(humanplateletfactor 4,hPF4)的表达 ,在PT7 7 hPF4表达质粒的基础上 ,采用PCR定位突变技术 ,改造人血小板因子 4(hPF4)cDNA基因片段 ,去除cDNA 3′端非翻译区AT富含序列 ,改用大肠杆菌强串联终止密码子TAATAA ,成功构建了高效表达质粒pBV2 2 0 hPF4。摇瓶发酵重组人血小板因子 4的产量达 1 60mg L较原表达质粒PT7 7 hPF4表达量提高了近 80倍。经包涵体的洗涤、变性、复性后 ,采用鸡胚绒毛尿囊膜血管生成抑制实验测定复性后rhPF4的生物学活性 ,结果显示 :rhPF4具有抑制血管生成活性。     

白细胞介素—2活化DNA结合因子的研究

用凝胶阻滞分析的方法,发现鼠Ｔ淋巴细胞系ＣＴＬＬ－２在白细胞介素－２（ＩＬ－２）刺激下可活化一个结合因子,它与γ－干扰素活了列（ＧＡＳ）专一性结合,命名这个ＤＮＡ结合因子为白细胞介素－２活化核因子（ＩＬ－２－ＮＡＦ）,ＩＬ－２－ＮＡＦ的活化非常迅速,不需要新的蛋白质合成,并且它的活化程度随着ＩＬ－２刺激细胞的时间的不同而发生相应的变化,进一是步研究表明,ＩＬ－２－ＮＡＦ的活化过程是通过酪氨酸激酶的     

一种具有抑制糜蛋白酶活性的血清DNA结合蛋白质的纯化和理化特性

 本文采用离子交换层析,DNA亲和层析和硫酸铵盐析三步从人血清中分离纯化了一种肿瘤相关DNA结合蛋白质(64DP)。本方法较简便,产率提高。经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳和免疫电泳鉴定纯度符合要求。SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳测定分子量为64,000。等电聚焦电泳测得等电点在4.2左右。醋酸纤维膜电泳和转移电泳表明其为一种α_1球蛋白。过碘酸西夫氏糖蛋白染色呈阳性反应。氨基酸分析和酶抑制试验证实64DP与α_1抗縻蛋白酶很相似。     

真核生物转录因子对DNA序列的识别

真核生物转录因子对ＤＮＡ序列的识别杨岐生（浙江大学生物科学与技术系,杭州３１００２７）关键词真核生物转录因子,蛋白质－ＤＮＡ识别研究蛋白质和ＤＮＡ两类生物大分子的相互作用,以阐明基因表达、调控及信息传递的分子机制,是认识生命活动本质的核心问题。本文介...