双分子荧光互补技术及其在蛋白质相互作用研究中的应用

双分子荧光互补(bimolecularfluorescencecomplementation,BiFC)分析技术,是由Hu等在2002年最先报道的一种直观、快速地判断目标蛋白在活细胞中的定位和相互作用的新技术.该技术巧妙地将荧光蛋白分子的两个互补片段分别与目标蛋白融合表达,如果荧光蛋白活性恢复则表明两目标蛋白发生了相互作用.其后发展出的多色荧光互补技术(multicolorBiFC),不仅能同时检测到多种蛋白质复合体的形成,还能够对不同蛋白质间产生相互作用的强弱进行比较.目前,该技术已用于转录因子,G蛋白βγ亚基的二聚体形式,不同蛋白质间产生相互作用强弱的比较以及蛋白质泛素化等方面的研究工作上.     

烟曲霉蛋白质分泌载体的构建及酸性磷酸酯酶的细胞定位

[目的]在酵母细胞中蛋白质的糖基磷酸肌醇化(GPI)修饰是将GPI定位于细胞膜或细胞壁的信号.目前已对酵母GPI蛋白的细胞定位信号有一定了解,但对丝状真菌GPI蛋白的定位则了解甚少.AfPhoA是丝状真菌烟曲霉(Aspergillus fumigatus)的酸性磷酸酯酶,是GPI修饰的蛋白.该蛋白首先分离自细胞膜,随后又发现该蛋白与细胞壁结合.分析其C-端序列也未发现已知的定位信号,因此目前还不能确定其细胞定位.[方法]我们以绿色荧光蛋白(GFP)作为报告分子,将AfPhoA的C-端序列与GFP的C-端融合后检测融合GFP的细胞定位.[结果]我们用烟曲霉几丁质酶AfChiB1的启动子和N-端信号肽构建了可在烟曲霉中分泌表达GFP的表达载体pchiGFP.在此基础上将AfPhoA的C-端与GFP融合,融合质粒与pCDA14共转化烟曲霉后筛选到一株转化子.该转化子可表达融合GFP,在诱导和非诱导条件下,融合GFP均主要分布在细胞膜上,随培养时间的延长,融合GFP在细胞壁上也有少量分布;在培养上清液中只能检出约30KD的GFP融合蛋白,而没有完整的GFP融合蛋白,推测为从GPI锚上水解释放的.[结论]我们的研究结果表明,AfPhoA蛋白GPI修饰的作用是使该蛋白定位于细胞膜.本研究不仅初步确定了AfPhoA蛋白GPI修饰的细胞膜定位功能,而且为烟曲霉基因与蛋白质功能的研究建立了一个有效表达系统.     

蛋白片段互补分析方法及其应用北大核心CSCD

蛋白片段互补分析技术是近年发展起来的一种分析蛋白质-蛋白质相互作用的新方法。典型的蛋白片段互补分析技术已经成功地利用二氢叶酸还原酶,β-内酰胺酶,绿色荧光蛋白以及荧光素酶片段互补进行胞内蛋白分子相互作用研究。这一技术不仅可以动态、定位分析细胞内蛋白质分子相互作用、绘制细胞内信号传导、蛋白质生物化学网络,还可以应用到蛋白质文库、cDNA文库和高通量药物筛选等。综述了蛋白片段互补分析技术的原理、方法及其应用。     

共表达ETEC K99、GFP重组大肠杆菌的构建及表达

[目的]构建K99、GFP基因重组质粒并在大肠杆菌BL21(DE3)感受细胞中表达。[方法]利用PCR扩增技术扩增K99基因和GFP基因,经连接和转化将目的片段克隆到pLA载体上,利用双酶切技术及PCR技术对重组质粒进行鉴定并测序分析,利用Western Blot技术分析蛋白质表达情况。[结果]测序分析结果表明,基因具有正确的阅读框;双酶切和PCR鉴定得到498 bp和720 bp的特异性条带;荧光检测表明重组菌表达了蛋白;Western Blot结果表明重组菌表达为融合蛋白。[结论]成功构建了大肠重组菌,并表达外源融合蛋白。     

共表达ETEC K99、GFP重组大肠杆菌的构建及表达北大核心

[目的]构建K99、GFP基因重组质粒并在大肠杆菌BL21(DE3)感受细胞中表达。[方法]利用PCR扩增技术扩增K99基因和GFP基因,经连接和转化将目的片段克隆到pLA载体上,利用双酶切技术及PCR技术对重组质粒进行鉴定并测序分析,利用Western Blot技术分析蛋白质表达情况。[结果]测序分析结果表明,基因具有正确的阅读框;双酶切和PCR鉴定得到498 bp和720 bp的特异性条带;荧光检测表明重组菌表达了蛋白;Western Blot结果表明重组菌表达为融合蛋白。[结论]成功构建了大肠重组菌,并表达外源融合蛋白。     

沙门伤寒杆菌内膜蛋白GsiD的表达纯化与相互作用

[目的]克隆沙门伤寒杆菌gsiD编码序列并在大肠杆菌表达菌株Rosetta(DE3)进行过表达,纯化GsiD蛋白质并研究其相互作用关系。[方法]使用GFP作为融合蛋白质标签,优化蛋白质表达和纯化过程,使用位于GFP末端的8×His作为标签进行Ni柱纯化。Gsi A、B、C和D之间的相互作用通过细菌双杂交方法进行验证。[结果]成功构建gsiD过表达载体,优化了GsiD的表达和纯化条件,每1 L培养基可获得约0.4 mg的GsiD蛋白质;内膜蛋白GsiD能够和内膜蛋白质Gsi C发生相互作用,同时GsiD能够和ATP结合蛋白质Gsi A发生相互作用,却不会和Gsi B发生相互作用。[结论]首次克隆并研究了沙门伤寒杆菌gsiD基因,为进一步研究谷胱甘肽转运的机制奠定基础。     

沙门伤寒杆菌内膜蛋白GsiD的表达纯化与相互作用北大核心

[目的]克隆沙门伤寒杆菌gsiD编码序列并在大肠杆菌表达菌株Rosetta(DE3)进行过表达,纯化GsiD蛋白质并研究其相互作用关系。[方法]使用GFP作为融合蛋白质标签,优化蛋白质表达和纯化过程,使用位于GFP末端的8×His作为标签进行Ni柱纯化。Gsi A、B、C和D之间的相互作用通过细菌双杂交方法进行验证。[结果]成功构建gsiD过表达载体,优化了GsiD的表达和纯化条件,每1 L培养基可获得约0.4 mg的GsiD蛋白质;内膜蛋白GsiD能够和内膜蛋白质Gsi C发生相互作用,同时GsiD能够和ATP结合蛋白质Gsi A发生相互作用,却不会和Gsi B发生相互作用。[结论]首次克隆并研究了沙门伤寒杆菌gsiD基因,为进一步研究谷胱甘肽转运的机制奠定基础。     

Kozak序列+4G提高绿色荧光蛋白在HEK293细胞中的表达

构建含不同Kozak序列的绿色荧光蛋白(GFP)基因真核表达载体, 并检测它们在HEK293细胞中的表达差异。 通过设计突变的PCR引物改变目的基因GFP的Kozak序列, +4 位碱基分别为A和G, 且不改变氨基酸编码, 将PCR扩增的GFP片段与载体pcDNA3.1进行酶切、连接、转化、鉴定。成功构建的pHGFP-A, pHGFP-G质粒采用脂质体法转染HEK293细胞, 荧光显微镜下观察绿色荧光表达, 流式细胞术检测目的蛋白GFP的荧光表达阳性率, Western blot检测目的蛋白GFP的表达。构建的两质粒均能有效转染 HEK293细胞, 其中流式细胞术分析显示: pHGFP-A组GFP阳性率约为15%, pHGFP-G组GFP阳性率约为45%; Western blot 显示pHGFP-G的GFP表达量约为pHGFP-A的GFP表达量3.87倍。结果表明, Kozak序列+4G(?3位为嘌呤碱基时)在蛋白表达中发挥重要作用, 可以使绿色荧光蛋白GFP在HEK293细胞中的表达量提高约4倍。     

Kozak序列+4G提高绿色荧光蛋白在HEK293细胞中的表达

构建含不同Kozak序列的绿色荧光蛋白(GFP)基因真核表达载体, 并检测它们在HEK293细胞中的表达差异。 通过设计突变的PCR引物改变目的基因GFP的Kozak序列, +4 位碱基分别为A和G, 且不改变氨基酸编码, 将PCR扩增的GFP片段与载体pcDNA3.1进行酶切、连接、转化、鉴定。成功构建的pHGFP-A, pHGFP-G质粒采用脂质体法转染HEK293细胞, 荧光显微镜下观察绿色荧光表达, 流式细胞术检测目的蛋白GFP的荧光表达阳性率, Western blot检测目的蛋白GFP的表达。构建的两质粒均能有效转染 HEK293细胞, 其中流式细胞术分析显示: pHGFP-A组GFP阳性率约为15%, pHGFP-G组GFP阳性率约为45%; Western blot 显示pHGFP-G的GFP表达量约为pHGFP-A的GFP表达量3.87倍。结果表明, Kozak序列+4G(?3位为嘌呤碱基时)在蛋白表达中发挥重要作用, 可以使绿色荧光蛋白GFP在HEK293细胞中的表达量提高约4倍。     

缓激肽生物合成及其对心肌细胞缺氧复氧保护作用

[目的]获得有活性的缓激肽药物,探讨缓激肽在心肌细胞缺氧复氧过程中的保护作用。[方法]利用PCR方法构建p Waldo-BK质粒,转化大肠杆菌BL21(DE3)表达菌株,优化诱导剂IPTG浓度和表达温度;利用镍柱亲和层析和分子筛纯化缓激肽融合蛋白质,利用GFP荧光In-gel检测蛋白质的表达情况;构建心肌细胞缺氧复氧模型,检测缓激肽对细胞的保护作用。[结果]成功构建p Waldo-BK表达载体,0. 2 mmol/L IPTG于25℃诱导培养20 h,能够获得高表达的目标蛋白质; In-gel荧光检测证实,融合蛋白GFP能够发出绿色荧光;心肌细胞缺氧复氧模型证实缓激肽能够有效保护心肌细胞。[结论]0. 2 mmol/L IPTG、25℃诱导表达20 h,得到散发绿色荧光的融合蛋白,每1L BL21(DE3)细胞培养基能够获得缓激肽约0. 55 mg,且最终获得的缓激肽能够有效保护心肌细胞对抗缺氧复氧刺激。     

用聚乙烯亚胺反向转染siRNA表达盒进行RNA干扰的研究

目的:建立适用于大规模RNA干扰(RNAi)筛选的siRNA生成与导入技术。方法:以绿色荧光蛋白(GFP)为模型,用PCR方法生成了包含U6启动子、互补的反义链和正义链以及终止序列的特异性siRNA表达盒(SEC),对聚乙烯亚胺(PEI)介导的转染SEC的方法及其效率进行研究。结果:PEI对细胞的毒性呈剂量依赖关系,当PEI与DNA的N/P=7.53,即PEI与DNA等量时,转染效率达到最高。PEI与脂质体LipofectAMINETM2000的转染效率无显著差异(P>0.05),对SEC的转染效率显著高于质粒载体(P<0.01)。反向转染的转染效率显著高于常规转染(P<0.01)。利用PEI将表达GFP特异性siRNA的SEC反向转染可稳定表达GFP的HeLa细胞株(HeLa-EGFP),荧光染色和Western印迹检测均表明可显著抑制GFP的表达。结论:PEI介导的SEC反向转染具有简便、快捷、经济的优点,可满足大规模RNAi筛选的需要。     

里氏木霉细胞表面表达系统的构建

[目的]烟曲霉(Aspergillus fumigatus)的AfMp1p是一种通过糖基磷脂酰肌醇( glycosylphosphatidylinositol,GPI)修饰定位于细胞壁上的蛋白,其细胞壁定位信号位于蛋白质的C末端.里氏木霉(Trichoderma reesei)是一种重要的工业生产菌种.构建里氏木霉的细胞表面表达系统具有十分重要的意义.[方法]我们将AfMp1p的细胞壁定位GPI信号肽和烟曲霉几丁质酶AfChiB1的N端信号肽分别与绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的C末端和N末端融合并转化里氏木霉.本文首先对木霉遗传转化系统进行了优化;随后通过Real-time PCR和蛋白定量,对GFP融合蛋白在里氏木霉中不同时期的表达情况进行了研究;最后对里氏木霉表达的GFP融合蛋白进行细胞定位研究.[结果]荧光观察结合Western blot的结果表明,在平台期中期和后期,带有GPI信号的GFP融合蛋白定位于细胞壁.[结论]烟曲霉来源的GPI信号可被里氏木霉识别,本论文所构建的表达系统可用于外源蛋白在里氏木霉中的细胞壁定位表达.     

绿色荧光蛋白及其在细胞生物学研究中的应用

绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)作为一种新型的标记蛋白,已被广泛的应用.它发出的荧光稳定,检测简单,结果真实可靠.GFP可对活细胞的生理过程进行监控,并且可以用于活细胞中蛋白质分子的定位及动力学研究.其特有的生物化学性质使其在细胞生物学和分子生物学领域有着广泛的应用前景.     

绿色荧光蛋白及其在细胞生物研究中的应用

绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)作为一种新型的标记蛋白,已被广泛的应用。它发出的荧光稳定,检测简单,结果真实可靠。GFP可对活细胞的生理过程进行监控,并且可以用于活细胞中蛋白质分子的定位及动力学研究。其特有的生物化学性质使其在细胞生物学和分子生物学领域有着广泛的应用前景。     

基于GFP的FRET应用

绿色荧光蛋白（GFP）是一种活性荧光标记,已被用来研究基因表达、分子定位,蛋白质折叠和转运;荧光共振能量转移（FRET）是一种无损伤的光学检测方法,能检测到小于纳米的距离变化。将GFP的活性定位标记功能与FRET的高分辨率相结合。为活体研究生物分子的功能和命运开创了新的篇章。作者在介绍GFP和FRET原理的基础上,综述了基于GFP的FRET在蛋白酶活性,蛋白质间相互作用 构象改变研究中的应用。     

绿色荧光蛋白及其应用

随着对绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)研究的不断深入,人们对其结构、荧光产生机理等已有较为全面的认识。近年来利用GFP及其它荧光蛋白(FPs)发展了诸如荧光互补技术(FC)、荧光共振能量转移技术(FRET)和超分辨成像(super-resolution imaging)等一系列新技术,极大地促进了生物学、医药科学的研究。主要介绍了荧光蛋白的结构,荧光产生的机理,不同类型的荧光蛋白和基于荧光蛋白产生的新技术等方面的最新研究进展。     

蛋白质通量化定位体系的建立及初步应用

目的:对于蛋白质功能而言,蛋白质定位与蛋白质的表达和修饰等同等重要。传统的蛋白质定位一直沿用单个基因、逐个的研究方法,本实验拟建立一种通量蛋白质定位研究体系。方法:采用并优化了细胞微阵列技术,结合绿色荧光蛋白(GFP)标签、激光扫描共聚焦显微镜及反转染技术,用于大规模蛋白质定位研究。结果:初步建立的蛋白质定位微阵列包含107个GFP标记的cDNA表达载体,分别编码107个重要细胞信号传导通路的蛋白质,并与定位数据库中的已知结果进行了比对;对该系统的有效性进行了验证评价。结论:本定位系统可有效地用于通量化蛋白质定位研究,并可以发展用于蛋白质相互作用、泛素-蛋白酶体通路底物筛选等进一步的功能研究。     

新型蛋白质配体-亲和体研究进展

亲和体(affibody)是一种衍生于葡萄球菌A蛋白B结构域的人工蛋白质分子．B结构域含58个氨基酸,形成3个α螺旋结构,分子质量约为6.5 ku．其中第一及第二螺旋中的13个特定位点的氨基酸对其结构无明显影响,这些位点可被随机突变形成理论上可与任何靶分子结合的亲和体文库．筛选该文库可获得能与某一靶分子特异结合的亲和体．亲和体与靶分子的结合特性与抗体相似,但与抗体相比具有一些独特的优势,如：通过体外筛选即可获得,以化学合成方法或原核表达即可大量制备,分子质量小、在生物体内组织穿透性强、血浆清除率高,理化稳定性好,可以通过交联或融合表达与标记分子(如荧光蛋白、生物素等)结合而不影响其与靶分子的结合能力．亲和体可作为抗体的替代品,用于蛋白质识别、分离及纯化、实验诊断、分子显像及靶向治疗．     

板栗疫病菌绿色荧光与红色荧光蛋白共定位载体的构建

低毒病毒-板栗疫病菌组合是研究病毒与宿主相互作用的一个优秀的模式系统.我们构建了含绿色荧光蛋白基因gfp的载体pCPXHY2GFP与含红色荧光蛋白基因rfp的载体pCPXG418RFP,并用于转化野生型菌株EP155,获得了以潮霉素为筛选标记、表达绿色荧光蛋白的转化株pCPXHY2GFP/EP155和以G418为筛选标记、表达红色荧光蛋白的转化株pCPXG418RFP/EP155.将载体pCPXG418RFP转化pCPXHY2GFP/EP155,获得的转化株能观察到绿色荧光蛋白与红色荧光蛋白共定位的现象.板栗疫病菌绿色荧光与红色荧光共定位载体pCPXHY2GFP与pCPXG418RFP的构建,为深入研究病毒与宿主相互作用的分子机制提供了强有力的研究材料.