利用结构优化的TALE-TF高效诱导MEF细胞内源基因Oct4的表达（英文）北大核心CSCD

转录激活子样效应因子核酸酶(TALENs)已用于基因组编辑,而TALE转录激活因子(TALE-TFs)可用于内源基因的调控。通过修饰的TALE蛋白与内源基因的启动子特异性结合来激活或抑制基因的表达。但是,对于截短了N端的TALE是否会影响TALENs的效率还不确定。本文设计了不同长度N端的TALENs哺乳动物及酵母表达载体,对应哺乳动物绿色荧光报告载体及酵母报告载体。分别在哺乳动物细胞和酵母细胞上对不同长度N端TALENs的活性进行了检测。检测结果发现,含120个氨基酸N端的TALEN在酵母AH109细胞中的活性最高,N端长度为153个氨基酸的TALENs在293T细胞中表现最高的活性,但N端长度为153、140和160个氨基酸的TALENs的活性差异不显著(P>0.05)。随后,将结构优化了的TALE-TF用于小鼠胎儿成纤维细胞中激活Oct4基因。相对阴性对照组,TALE-TF将Oct4基因表达量上调了418倍。本研究结果表明,在哺乳动物细胞和酵母细胞中,具有最高活性TALENs的N端长度是不同的。本研究用结构优化的TALE-TF诱导内源基因高水平的表达,为从体细胞中获得iP S细胞提供了研究策略。     

PC-1分子转录激活功能研究

PC-1基因是在人前列腺癌细胞中克隆的新基因,表达水平随前列腺癌恶性程度增加而升高,其表达产物具有转录因子的一些特征.为研究PC-1分子的转录激活功能,首先应用酵母双杂交系统将PC-1全长以及不同区段的cDNA克隆到表达载体pAS2-1中,然后分别转化酵母细胞株CG-1945. lacZ和His3报告基因激活的检测结果表明,该分子具有转录激活活性并将该活性定位于N端的46个氨基酸区域.此外,将PC-1分子不同区段的cDNA分别克隆至表达载体pZHO1中,将它们与报告基因质粒pTRE-luc共转染哺乳动物细胞COS7和C4-2,Firefly荧光素酶相对活性的检测结果表明,该分子N端的46个氨基酸区域具有转录激活活性.     

Dppa2 基因启动子区Oct4 结合位点突变对其活性的影响

目的：探讨Dppa2 基因5'' 端启动子区Oct4 结合位点突变对Dppa2基因启动子活性的影响。方法：PCR 扩增包括Oct4 结合 位点的Dppa2 基因5'' 端转录起始点上游-2439～+293 bp 的启动子序列,片段长度为2732 bp。将该片段连接到pGL3-Basic 载体, 构建野生型pGL3-2439表达载体。采用定点突变法,将-1959～-1957 位碱基的GCA突变成TAG,构建Oct4 结合位点突变型 pGL3-mo2439 表达载体。用上述两种表达载体、PGL3-basic 载体和Oct4 表达载体分别瞬时转染HEK 293 细胞。细胞培养48 h 后,利用双荧光素酶报告系统测定各组细胞表达的荧光素酶的相对活性。结果：经琼脂糖凝胶电泳及测序鉴定,证实野生型 (pGL3-2439)和突变型(pGL3-mo2439)载体构建成功。荧光素酶活性测定结果显示,转染Dapp2 基因启动子野生型pGL3-2439 表 达载体的细胞组荧光素酶的相对活性为16.307,突变型pGL3-mo2439 表达载体的细胞组荧光素酶的相对活性为10.634。Oct4 结 合位点突变后,Dppa2 基因启动子区转录活性较野生型降低了35 %。结论：Dppa2基因5''端启动子区-1959～-1957 位的Oct4 结 合位点突变可能导致Dppa2 基因启动子活性下降     

miR-181b-5p 对于卡波西肉瘤细胞SLK细胞增殖和凋亡的影响

目的：探讨Dppa2 基因5'' 端启动子区Oct4 结合位点突变对Dppa2基因启动子活性的影响。方法：PCR 扩增包括Oct4 结合 位点的Dppa2 基因5'' 端转录起始点上游-2439～+293 bp 的启动子序列,片段长度为2732 bp。将该片段连接到pGL3-Basic 载体, 构建野生型pGL3-2439表达载体。采用定点突变法,将-1959～-1957 位碱基的GCA突变成TAG,构建Oct4 结合位点突变型 pGL3-mo2439 表达载体。用上述两种表达载体、PGL3-basic 载体和Oct4 表达载体分别瞬时转染HEK 293 细胞。细胞培养48 h 后,利用双荧光素酶报告系统测定各组细胞表达的荧光素酶的相对活性。结果：经琼脂糖凝胶电泳及测序鉴定,证实野生型 (pGL3-2439)和突变型(pGL3-mo2439)载体构建成功。荧光素酶活性测定结果显示,转染Dapp2 基因启动子野生型pGL3-2439 表 达载体的细胞组荧光素酶的相对活性为16.307,突变型pGL3-mo2439 表达载体的细胞组荧光素酶的相对活性为10.634。Oct4 结 合位点突变后,Dppa2 基因启动子区转录活性较野生型降低了35 %。结论：Dppa2基因5''端启动子区-1959～-1957 位的Oct4 结 合位点突变可能导致Dppa2 基因启动子活性下降。     

一种在哺乳动物细胞中研究蛋白分子转录激活活性系统的建立

为了在哺乳动物细胞中建立一套用于研究蛋白分子转录激活活性的系统,首先以质粒pTe-Off和真核表达载体pCDNA3.1B(-)/myc-his为基础,分别构建重组质粒pZHO1(用于插入待测基因并作为该系统的阴性对照）,pZHO2（用于作阳性对照）,此外,该系统还包括质粒pTRE-luc(编码Firefly荧光素酶报道基因）和质粒pRL-TK(编码Renilla荧光素酶基因,用作内参对照）,为验证该系统的可行性,分别将质粒pZHO1,pZHO2,pZHO3(编码p53分子N端转灵激活区73个氨基酸片段,作为实验组）与质粒pTRE-luc和pRL-TK共轨染至C4－2,MCF－7,COS7 3种不同的细胞株中,通过检测各转染组细胞中Firefly荧光素酶相对活性的大小来判断该系统的可行性,结果表明,所构建的系统可以在哺乳动物细胞中检测目的分子的转录激活活性。     

巴西橡胶树HbNAC24基因克隆和表达分析

该研究以巴西橡胶树为实验材料,从橡胶树胶乳cDNA中克隆了NAC转录因子基因(HbNAC24)完整开放阅读框(ORF),并通过酵母实验和实时荧光定量PCR技术,进行转录激活活性分析和表达分析。结果显示:(1)HbNAC24基因ORF为1 167bp,编码388个氨基酸,在N端第7~174氨基酸之间含有一个典型的NAC结构域。(2)酵母实验表明,HbNAC24具有转录激活活性,转录激活区在高度变异C端,具备了NAC转录因子的基本特征。(3)序列比对和系统进化分析表明,HbNAC24蛋白属于NAC转录因子家族中的TIP亚族。(4)实时荧光定量PCR分析结果发现,HbNAC24基因在叶中的表达量显著高于其他部位;割胶和茉莉酸(JA)处理均能够诱导HbNAC24表达上调。研究认为,HbNAC24基因可能参与植物的生长发育和胁迫应答过程。     

碱性Krppel样因子对γ-和ε-珠蛋白基因的转录调控作用

为探索碱性Kr櫣ｐｐｅｌ样因子 (basicKr櫣ｐｐｅｌ likefactor,BKLF)对γ 和ε 珠蛋白基因的转录调控作用 ,构建了人类BKLF(hBKLF)基因全长及N端缺失 40个氨基酸的真核表达载体 ,并将其瞬时转染到COS7细胞中做报告实验。结果表明 ,hBKLF能够抑制γ 和ε 珠蛋白基因启动子的活性 ,而hBKLF特异的反义核酸则激活这两种基因的启动子。N端缺失 40个氨基酸不影响这种转录抑制功能。hBKLF强烈抑制FKLF(embryonic/fetalβ likeglobingene ac tivatingKr櫣ｐｐｅｌ likefactor)引起的对γ 和ε 珠蛋白基因的转录激活作用。另外BKLF基因能够与SHP1(SH2 containingproteintyrosinephosphatase 1)基因启动子区的CACCC元件结合。这些结果提示γ 和ε 珠蛋白基因可能是BKLF的转录调控对象 ,为研究BKLF参与血细胞特异表达基因的调控提供了依据     

碱性Krueppel样因子对和珠蛋白基因的转录调控作用

为探索碱性Kruppel样因子（basic Krueppel-like factor,BKLF)对γ-和ε珠蛋白基因的转录调控作用,构建了人类BKLF(hBKLF)基因全长及N端缺失40个氨基酸的真核表达载体,并将其瞬时转染到COS7细胞中做报告实验。结果表明,hBKLF能够抑制γ-和ε-珠蛋白基因启动子的活性,而hBKLF特异的反义核酸则激活这两种基因的启动子。N端缺失40个氨基酸不影响这种转录抑制功能。hBKLF强烈抑制FKLF(embryonic/fetalβ-like globin gene-activating Krueppel-like factor)引起的对γ-和ε-珠蛋白基因的转录激活作用。另外BKLF基因能够与SHP1（SH2-containing protein tyrosine phosphatase1)基因启动子区的CACCC元件结合。这些结果提示γ-和ε-珠蛋白基因可能是BKLF的转录调控对象,为研究BKLF参与血细胞特异表达基因的调控提供了依据。     

双剪接型2.2kb乙型肝炎病毒基因组剪接变异体编码蛋白可反式激活GAL4反应元件

为研究双剪接型2.2kb乙型肝炎病毒(HBV)基因组剪接变异体特异性新蛋白—yTPds的功能,以酵母双杂交系统的诱饵质粒pGBKT7克隆yTPds基因并转化酵母细胞AH109获得相应重组子,滤纸法及液相分析法测酵母转化子内β-半乳糖苷酶(-βgal)的活性,证实yTPds蛋白可反式激活酵母GAL4反应元件(GAL4 responsive ele-ment)。在此基础上,为进一步探讨该蛋白反式激活作用的功能区域,以pGBKT7分段克隆yTPds基因,分别编码yTPds蛋白N端47个氨基酸(yTPds-N47)、N端75个氨基酸(yTPds-N75)、中部28个氨基酸(yTPds-M28)、C端92个氨基酸(yTPds-C92)、C端64个氨基酸(yTPds-C64)以及去除中部28个氨基酸的融合蛋白(yTPds-Fusion)。各重组载体转化酵母细胞AH109获得相应转化子。滤纸法定性检测酵母转化子内-βgal活性,结果显示yTPds-N75、yTPds-M28、yTPds-C92蛋白可反式激活GAL4反应元件,液相分析法显示酵母转化子内-βgal活性强弱为yTPds-M28>yTPds-N75>yTPds-C92>yTPds,提示yTPds蛋白反式激活作用的功能区域是其中部28个氨基酸,该区域对应于HBV preS1蛋白反式激活功能域。此研究证实双剪接型2.2kb乙型肝炎病毒(HBV)基因组剪接变异体特异性新蛋白具有反式激活作用,提示其可能具有重要的致病意义。     

外源高表达PC-1蛋白N端43个氨基酸可加速人前列腺癌细胞系C4-2的生长

研究PC-1蛋白N端43个氨基酸表达对人前列腺癌细胞C4—2生长的影响。用DNA重组技术将含PC—1蛋白N端43个氨基酸的DNA序列正向克隆到真核表达载体pIRES2-EGFP中,采用脂质体法将重组质粒稳定转染进C4—2细胞中,RT—PCR分析外源序列的转录情况,固相ELISA法测定PC—1蛋白N端43个氨基酸的表达,MTT实验分析细胞的生长速度。结果获得了稳定转染PC—J基因N端43个氨基酸的前列腺癌细胞株,在该细胞株中外源PC—1蛋白N端43个氨基酸得到高表达,细胞生长速度较对照细胞加快了38％。结果表明外源PC—I基因N端43个氨基酸高表达可提高人前列腺癌细胞C4—2的生长速度,推论PC—J基因高表达可能在人前列腺癌的发展中起一定的促进作用。     

人工转录因子促进外源基因在CHO细胞中的高效表达

以酵母转录因子GAL4中1-147位氨基酸序列为构建人工转录因子的DNA结合结构域,单纯疱疹病毒转录激活子VP16中12肽(DALDDFDLDMLG)的4个串联重复作为人工转录因子的功能结构域,用SV40的核定位序列(NLS)将两部分连接起来,构建了人工转录因子GVP4并将其克隆进入表达载体pcDNA3·1/Hygro( )中。将不同长度的人工转录因子结合序列构建在外源基因表达载体pcDNA3·1( )启动子CMV的上游,分别连接外源基因EGFP和tPA。用表达人工转录因子和外源基因的载体共转染CHO细胞,EGFP和tPA在含不同数量人工转录因子结合位点表达载体pcDNA3·1( )转染的CHO细胞中的表达水平呈现不同程度的提高。其中,以引入10个人工转录因子结合位点的表达载体的效果最明显,EGFP和t-PA的表达效率均提高2~3倍。结果表明,人工转录因子能有效地促进外源基因在哺乳动物细胞中的表达。     

酵母转录因子Gal4研究进展

胁迫应答基因的转录激活是细胞应答胁迫作用的关键步骤。转录激活因子与启动子顺式作用元件结合是胁迫应答基因转录激活的关键环节。进化保守的Gal4是半乳糖代谢相关基因的转录激活因子。酵母Gal4通过其N端的DNA结合结构域识别并结合启动子UAS,通过其C端的激活结构域与转录因子作用,起始RNA聚合酶Ⅱ复合体的组装和转录。该过程不仅受转录调控因子Gal80和Gal3的调节,还与Gal4二聚体的形成有关。概述了酵母半乳糖代谢相关基因转录激活因子Gal4的研究进展。     

FHL2转录激活结构域的定位

LIM蛋白家族成员FHL2 (fourandhalfLIMdomainprotein)在转录调节、细胞凋亡及肿瘤的发生发展中都起着重要作用。利用GAL4转录因子中的DNA结合结构域 (DBD)和含有与DBD结合序列的荧光素酶报告基因(GAL4 LUC)构建了哺乳动物细胞转录激活系统 ,并利用该系统定位了FHL2的转录激活结构域。首先将GAL4 DBD序列以正确读框插入到pcDNA3载体的多克隆位点中 ,构建成真核表达载体pDBD ,再将野生型FHL2及其不同片段以正确读框与pDBD中GAL4 DBD序列融合 ,构建成野生型FHL2及其缺失突变体表达载体。将这些表达载体分别瞬时转染 2 93T胚胎肾细胞 ,野生型FHL2及其缺失突变体都得到了表达。利用GAL4 荧光素酶报告基因对野生型FHL2及其不同突变体的转录激活活性检测表明 ,在 2 93T胚胎肾细胞和乳腺癌MCF 7细胞中 ,野生型FHL2具有转录激活活性 ,缺失N端半个LIM结构域使FHL2转录激活活性降低 ,缺失C末端第二个LIM结构域对FHL2的转录激活功能影响不大 ,缺失C末端最后一个LIM结构域则使FHL2的转录激活功能完全丧失 ,而C末端缺失 2个LIM结构域使FHL2转录激活活性又有所恢复。这说明FHL2C末端最后一个LIM结构域对其转录激活功能是必需的 ,而C末端第二个LIM结构域可能对FHL2的转录激活功能有负调控作用 ,这种负调控作用取决于     

基因工程的技术飞跃——TALE技术的研究进展

类转录激活因子(TALEs)是一类来源于植物致病菌黄单胞菌属(Xanthomonas)的III型效应因子。TALE由N端转移结构域、串联重复的DNA结合结构域、C端核定位信号及酸性转录激活结构域组成。TALE的DNA结合结构域经基因工程修饰能够识别并结合任意指定的DNA序列,从而可以实现对目的基因组位点的调控。目前,已有多种TALE的快速构建法。因此,TALE以及TALE衍生蛋白在基因工程领域具有广阔的应用前景。本文综述了TALE的研究现状,对TALE技术的优点和不足进行了简要的阐述,并对其应用前景做了初步探讨。     

青杄转录因子PwNAC30及其启动子序列的克隆与表达分析

该研究以青杄(Picea wilsonii)为实验材料,通过PCR从青杄的cDNA文库中克隆得到一个NAC转录因子,命名为PwNAC30。生物信息学分析显示,PwNAC30开放阅读框1 179bp,共编码392个氨基酸,在其N端存在保守的NAM(no apical meristem)结构域,可分为A～E等5个亚结构域。多序列对比和系统进化树分析显示,PwNAC30蛋白与同为云杉属的北美云杉(Picea sitchensis)聚为一类。启动子克隆分析显示,PwNAC30基因启动子上存在脱落酸(ABA)、赤霉素(GA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、TC-rich repeats等激素和逆境响应元件,在GA、ABA、MeJA、低温、干旱、盐的处理下,其启动子活性均明显增强。荧光定量PCR分析表明,PwNAC30在球果中的表达量最高,而在花粉和种子中的表达量最低。PwNAC30对于盐、干旱、低温、ABA、MeJA、GA处理均有响应,尤其对盐、干旱、MeJA的响应最为显著。亚细胞定位结果显示,PwNAC30蛋白定位于细胞核与细胞质,主要定位于细胞核中。酵母单杂及双杂结果表明,PwNAC30蛋白的全长和N端没有转录激活活性,而C端有转录激活活性,且PwNAC30自身能形成同源二聚体。研究表明,青杄PwNAC30基因可以作为一个转录因子发挥作用,其转录激活活性在C端,且自身能够形成同源二聚体结构;PwNAC30基因广泛参与了ABA、GA、MeJA等激素的信号通路,并对盐、干旱、低温处理有响应。     

Magainin和cecA-mil抗菌肽基因的密码子优化及在毕赤酵母中的高效表达

选用毕赤酵母偏爱密码子 ,设计合成了新型抗菌肽基因。所合成的magainin基因和cecA mil杂合肽基因全长分别为 1 0 1bp和 60bp ,并在其N端引入kex2裂解位点 ,以保证表达抗菌肽具有天然N端。其中 ,cecA mil杂合肽基因根据cecropinAN端第 1～ 7个氨基酸残基、melittinN端第 5～ 1 2个氨基酸残基所设计合成。基因分别克隆入pPICZα A质粒 ,构建分泌型重组酵母表达载体pPICZα A mag和pPICZα A CM。在AOX1 (醇氧化酶 )启动子调控下 ,类似天然抗菌肽大小的magainin及cecA mil蛋白获得分泌表达 ,其表达量分别为 1 0 5mg L和 1 1 8mg L。初步抑菌活性测定 ,显示两者对金黄色葡萄球菌及E .coliDH5α有较好的抑杀活性。     

叶花相关蛋白结构域对其转录辅激活及细胞核定位的影响

染色质相关蛋白在真核生物DNA复制、基因转录调控等过程中起着非常重要的作用．前期报道拟南芥叶花相关蛋白(leaf and flower related,LFR)蛋白定位于细胞核中, 其缺失突变体在叶、花发育及育性等方面存在着许多表型,但LFR蛋白的自身特征尚有待进一步探究．酵母单杂交实验表明,酵母转录因子GAL4 的DNA结合域与全长LFR的融合蛋白(GBD-LFR)具有转录辅激活活性,LFR的C端至少有2个犰狳蛋白(ARM)重复结构域及完整N端对于其转录辅激活活性是必需的．但在野生型拟南芥原生质体中,与典型的转录激活因子相比,GBD-LFR的转录辅激活活性并不明显．缺失或突变LFR与黄色荧光蛋白(YFP)的原生质体亚细胞定位的荧光显微观察表明,N端的1～25位氨基酸,特别是其中第22位的赖氨酸和第4、23以及25位精氨酸影响其核定位．利用激光共聚焦显微镜观察共表达黄色或青色荧光(CFP)融合蛋白的细胞核内分布,结果表明LFR与染色质结构蛋白组蛋白H4及染色质结合蛋白HMGA有一定的核内共定位．这些结果表明LFR可能作为一个染色质相关的蛋白质,在拟南芥的生长发育中发挥重要作用．     

P53参与抑制PC-1基因转录的结构域分析

目的:分析P53分子参与抑制PC-1基因转录的结构域。方法:构建P53分子突变体;将前列腺癌LNCaP细胞瞬时转染野生型或突变型p53及含PC-1启动子的荧光素酶表达载体p4939,分析PC-1启动子的转录活性。结果:P53分子N端转录激活域及富含脯氨酸功能域突变体没有减弱对PC-1启动子的转录抑制作用,而特异性DNA结合域上175、273位突变体和C端339～346位氨基酸的缺失突变体都减弱了对PC-1启动子转录的抑制作用;另外P53分子第175和273位突变体在前列腺癌细胞中对野生型P53的转录抑制功能表现出显性负效应。结论:P53分子特异性DNA结合域和C端结构域参与对PC-1基因启动子的转录抑制,而P53突变体的显性负效应可能是PC-1在前列腺癌进展中表达失调的因素之一。