Sp100与HIV-1整合酶互作并抑制其介导的病毒整合

Sp100是核颗粒ND10的组成蛋白,在哺乳动物细胞中广泛存在．Sp100参与多种细胞生理病理过程,如转录调控、细胞内抗病毒免疫等．利用酵母双杂交系统,我们发现了Sp100的互作蛋白HIV-1整合酶,免疫共沉淀实验进一步证实了Sp100与 HIV-1整合酶的互作,细胞内荧光共定位实验也证实了二者在细胞内部分共定位．此外,突变体实验表明,Sp100的C端300～480氨基酸和HIV-1的催化结构域是两个蛋白质的互作区域．利用siRNA降低细胞内Sp100的表达量,可以增加HIV-1整合酶介导的病毒的整合,反之,细胞内过表达Sp100则会降低HIV-1整合酶介导的病毒的整合．这是首次发现Sp100可以和HIV-1整合酶发生相互作用,并进而抑制病毒的整合．我们发现了Sp100作为HIV-1整合酶互作蛋白的新功能,并扩展了细胞防御病毒感染的相关研究．     

支架蛋白GIT2通过与Smad3相互作用调节其转录活性

G蛋白偶联受体激酶相互作用蛋白2(G protein-coupled receptor kinase interacting proteins 2,GIT2)是一种信号支架蛋白,可募集多种信号通路的关键分子,参与肌动蛋白细胞骨架组装、整合素介导的细胞粘附、G蛋白偶联受体的内化及胞内信号传递等生物学过程. 采用酵母双杂交实验证明,TGF-β1信号通路的转录因子Smad3是GIT2的相互作用蛋白质,内、外源免疫共沉淀实验均证实,GIT2与Smad3存在蛋白质相互作用. 报告基因实验及免疫印迹结果表明,GIT2增加Smad3的转录活性并增强TGF-β1诱导的Smad3的磷酸化.研究还发现,Git2-/-小鼠骨髓间充质干细胞(MSC)的Smad3磷酸化受到抑制,其骨形成相关靶基因的表达水平也低于Git2+/+小鼠. 本研究表明,GIT2通过与Smad3的相互作用调节其转录活性并活化TGF-β1信号通路,可能参与调节骨髓间充质干细胞的分化.     

SND1蛋白与HuR蛋白的相互结合作用

人源SND1（staphylococcal nuclease domain containing 1）蛋白由N端的SN（staphylococcal nucleases）结构域和C端的TSN (Tudor SN5) 结构域组成,其中SN结构域又包含SN1～SN4四个重复的功能片段. 本课题组前期研究结果表明,SND1蛋白可以通过SN结构域与G3BP（Ras GAP SH3 domain binding protein）蛋白相互结合,共同参与细胞应激颗粒（stress granules,SGs）的形成. SGs是真核细胞在受到氧化应激、病毒感染等外界刺激时在胞浆内形成的与RNA代谢相关的颗粒状结构. 对于SGs的成分鉴定及相互作用的分析一直是学者们研究的热点. 本研究中,免疫共沉淀实验结果表明,以抗SND1抗体可以共沉淀出HeLa细胞内另一个重要的应激相关人类抗原R（human antigen R,HuR）蛋白. 另外,利用脂质体转染法将pcDNA3 FLAG HuR重组质粒瞬时转染入HeLa细胞,成功过表达外源性的FLAG HuR融合蛋白,再以抗FLAG标签抗体又可以反向共沉淀出内源性SND1蛋白,证明SND1与HuR之间存在蛋白质间的相互结合作用. 细胞免疫荧光实验结果表明,当给予HeLa细胞05 mmol/L亚砷酸钠氧化应激时,SND1与HuR蛋白共同定位于胞浆中的SGs结构中. GST pulldown实验结果进一步表明截短的SN结构域可以结合HuR蛋白,其中以SN1功能片段的结合能力最强,表明SND1蛋白是通过SN结构域与HuR蛋白形成应激复合物,参与SGs的胞浆组装.并不定位于SGs的TSN结构域亦可结合HuR蛋白,提示SND1 HuR的蛋白相互作用可能并不局限于SGs,具有其它方面的功能意义.     

重组HIV—1逆转录酶的纯化与活性研究

利用高效重组表达载体ＲＰ６６工程菌诱导发酵产生无活性的包体形式重组ＨＩＶ－１逆转录酶,经过一定条件的摸索,确定了包涵体形ＲＴ蛋白洗涤、增溶、复性的条件。复性后的可溶性蛋白,经疏水相互作用和阴离子交换层析进一步分离纯化。     

HIV-1整合酶去整合活性高通量检测方法的建立

HIV-1整合酶催化病毒DNA与宿主细胞基因组整合,是病毒复制所需的关键酶之一,也是抗病毒药物研发的重要靶点.IN及其核心结构域均能在体外催化去整合反应.本研究表达纯化了IN和IN-CCD蛋白,建立了一种检测IN和IN-CCD去整合活性的微孔板式高通量方法.设计了生物素和地高辛修饰的去整合DNA底物,运用链亲和素标记的珠子捕获反应产物,再通过酶标地高辛抗体及随后的酶联免疫吸附实验方法对地高辛定量以检测去整合.结果显示,IN和IN-CCD催化的去整合反应信号（A405）分别达到1.6和1.2,而背景信号值低于0.05;IN去整合反应更倾向于使用Mn2＋而不是Mg2＋作为金属辅助离子;研究还发现,已知的IN抑制剂baicalein是IN-CCD抑制剂.以上结果表明,本工作建立的检测方法能高通量、高灵敏度和高特异性地研究去整合反应,并能够应用于以IN为靶点,特别是以IN-CCD为靶点的HIV抑制剂的筛选.     

赤霉素作用机理的分子基础与调控模式研究进展

赤霉素（gibberellins或gibberellic acid,GA）作为植物生长的必需激素之一,调控植物生长发育的各个方面,如：种子萌发,下胚轴的伸长,叶片的生长和植物开花时间等。近年来随着植物功能基因组学的进一步发展,有关赤霉素生物合成及其调控,赤霉素信号转导途径,以及赤霉素与其他激素和环境因子的互作等领域的研究取得了较大的进展。本文综述了赤霉素生物合成的生物学途径及其调控研究;GA信号转导通道的研究进展,特别是DELLA蛋白阻遏植物生长发育的分子机理和GA解除阻遏作用（derepress）的分子模型;GA受体研究的新进展;探讨GA与其它激素之间的相互作用,以及植物在应答环境过程中的作用。     

赤霉素作用机理的分子基础与调控模式研究进展

赤霉素(gibberellins或gibberellic acid, GA)作为植物生长的必需激素之一, 调控植物生长发育的各个方面, 如: 种子萌发, 下胚轴的伸长, 叶片的生长和植物开花时间等。近年来随着植物功能基因组学的进一步发展, 有关赤霉素生物合成及其调控, 赤霉素信号转导途径, 以及赤霉素与其他激素和环境因子的互作等领域的研究取得了较大的进展。本文综述了赤霉素生物合成的生物学途径及其调控研究; GA信号转导通道的研究进展, 特别是DELLA蛋白阻遏植物生长发育的分子机理和GA解除阻遏作用(derepress)的分子模型; GA受体研究的新进展; 探讨GA与其它激素之间的相互作用, 以及植物在应答环境过程中的作用。     

重组APP-N端蛋白与神经节苷脂GM1相互作用后的构象变化

用基因重组方法制备人类β-淀粉样蛋白前体(APP)N端融合蛋白APP_28～123,应用荧光光谱和圆二色谱技术观测GM1对APP_28～123构象的影响.结果表明：APP_28～123与GM1水溶液和含GM1的脂质体孵育后,其荧光强度明显增强,最大发射峰位蓝移20 nm;APP_28～123在溶液中的二级结构以α螺旋为主,峰位在208 nm和222 nm,而APP_28～123与PC/GM1脂质体或GM1水溶液孵育后,其二级结构虽以α螺旋为主,但摩尔椭圆度(θ)值明显增强. 以上结果表明GM1改变了APP_28～123二级结构,提示GM1引起APP分子构象的改变,可能影响APP分子正常生理功能和跨膜转运过程.     

通过免疫共沉淀和蛋白质谱鉴定与拟南芥DSP1互作的蛋白

拟南芥(Arabidopsis thaliana)DSP1(defective in snRNA processing 1)蛋白是DSP复合物的主要成员,其参与snRNA转录和剪切成熟,并在植物生长发育的多个方面发挥重要作用。本研究利用在线平台分析了DSP1蛋白的理化性质,并预测了DSP1蛋白的二级结构和高级结构。在全长DSP1蛋白无法在细菌表达系统中诱导的情况下,通过无缝克隆技术成功构建包含DSP1蛋白N端(DSP1-N)的重组蛋白表达载体,并且成功纯化了GST-DSP1-N重组蛋白,进一步制备了DSP1的特异性多克隆抗体。通过免疫共沉淀和液相色谱串联技术,共鉴定出45个潜在的与DSP1互作的蛋白,后续的功能聚类分析结果暗示DSP1蛋白可能通过蛋白质代谢、核酸结合活性等方面发挥生物学功能。本研究可为进一步揭示DSP1蛋白在植物中的功能提供研究目标和方向。     

Robo1 与Nek9相互作用并影响胃癌细胞迁移

目的:筛选与Robo1分子相互作用的蛋白质,为揭示Robo1调节胃癌细胞迁移能力的机制提供线索。方法:通过Transwell迁移实验检测下调Robo1对胃癌细胞SGC7901迁移能力的影响,并对胃癌细胞SGC7901利用Robo1抗体和lgG分别进行免疫沉淀,再经质谱检测及生物信息学分析筛选与Robo1分子特异性结合的蛋白质,通过免疫共沉淀(Co-immunoprecipitation,Co-IP)验证蛋白质相互作用。结果:(1)转染Robo1小干扰RNA(si RNA)的SGC7901细胞较转染阴性对照RNA的迁移能力显著降低。(2)通过免疫沉淀、质谱检测和生物信息学分析的两次生物学重复得到一系列与Robo1相互作用的蛋白,筛选出丰度高、重复性好且功能相关的Nek9蛋白。(3)Co-IP实验结果显示与对照抗体相比,Robo1抗体可特异性地将Nek9沉淀下来,同时Nek9抗体也可特异性地将Robo1共沉淀下来,确证了Robo1-Nek9的相互作用。结论:Nek9是与Robo1相互作用的蛋白质,Robo1下调影响人胃癌细胞系SGC7901的迁移能力,可能通过Nek9起作用。Robo1-Nek9的相互作用为进一步研究Robo1在胃癌细胞中的功能及机制提供了有利的线索。     

油松DELLA蛋白结合GID1关键位点的鉴定和验证

该研究从油松中分离出2个DELLA蛋白,分别命名为PtDPL和PtRGA;序列保守性分析表明,这2个蛋白具备DELLA和GRAS特异结构域,其进化地位处于石松门和水稻之间,且具有被子植物GID1-DELLA蛋白互作关键位点Δ17结构域;双分子荧光互补结果显示,Δ17结构域是油松GID1与DELLA蛋白相互作用的关键位点。转化拟南芥结果表明,移除Δ17结构域后,Ptdpl-Δ17和Ptrga-Δ17转基因植株对赤霉素响应迟钝,且表现出更低的萌发率,验证了Δ17结构域是油松DELLA蛋白结合GID1的关键作用位点。该实验结果为进一步研究针叶树中GID1-DELLA蛋白互作及赤霉素信号通路调控机制研究奠定了基础。     

茶树花发育MADS-box转录因子CsGLO1、CsGLO2与CsAG之间的互作关系研究

利用酵母双杂交方法和双分子荧光互补技术（BiFC）研究了茶树（Camellia sinensis（L.）O.Kuntze）花发育MADS-box的B类转录因子CsGLO1、CsGLO2与C类转录因子CsAG间的互作关系及其可能发生互作的亚细胞定位。通过构建5个酵母表达载体,利用酵母单杂交实验检测了3个蛋白的转录激活活性,并通过酵母双杂交实验分析了蛋白间的互作关系。结果显示,3个蛋白均无转录激活活性,且两两之间可发生相互作用。进一步构建6个BiFC表达载体,采用压力注射法瞬时浸染烟草（Nicotiana benthamiana L.）叶表皮细胞,并利用激光共聚焦显微镜观察荧光信号,结果表明茶树B类CsGLO与C类CsAG蛋白可在植物活细胞内形成同源和异源二聚体,并具有在细胞质中发生互作的特定模式。本研究可为利用分子生物学技术抑制茶树“花果同现”现象提供理论依据。     

核蛋白MARVELD1与核质转运受体蛋白Importin β1相互作用的鉴定

核蛋白MARVELD1（MARVEL domain containing 1）是一个在多种肿瘤中表达下调的肿瘤相关基因. 为寻找其相互作用分子,构建pGEX-4T-2/MARVELD1重组体并在大肠杆菌中成功表达GST-MARVELD1融合蛋白. 采用GST pull-down 结合LC-MS/MS（液相色谱-串联质谱）的方法对MARVELD1蛋白的相互作用分子进行筛选,发现了16个与MARVELD1相互结合的蛋白. 进一步的免疫共沉淀实验证实, MARVELD1与核质转运受体蛋白importin β1能够相互作用,说明MARVELD1可能参与了importin β1的部分生物学作用, 或是它通过与importin β1结合而进入细胞核. 研究结果为进一步分析MARVELD1和importin β1的生物学功能奠定了基础.     

ERα与Sp1相互作用激活LRP16启动子转录活性

根据已报道的LRP1 6启动子序列 (2 6kb) ,采用PCR反应获得 6个启动子 5′删除突变体 ,分别插入pGL3 Basic载体 ,构建 6种 5′缺失报告基因表达载体 (pS1 ～pS6) .分别与ERα真核表达载体共转染MCF 7细胞 .用双荧光素酶报告系统测定荧光素酶活性 ,以明确LRP1 6基因上游启动子区域中的雌激素反应序列 .结果显示 ,pS1 ～pS6均有雌二醇反应性 .进而对pS5的 3′端缺失分析发现LRP1 6基因翻译起始位点上游 - 2 1 4至 - 2 5 1位置的序列具有雌激素应答 ,序列分析发现该片段序列中包含了一个供转录因子Sp1结合的GC富含位点和一个ERα反应元件的半位点 (1 2ERE Sp1 ) ,进一步突变分析显示这两个元件均为雌激素反应性所必需 .以含这两个顺式元件的序列 (- 2 5 3bp至 - 2 2 4bp)作为探针 ,超级迁移凝胶电泳试验结果表明了ERα和Sp1蛋白均可以和探针结合 .研究发现了雌激素上调LRP1 6基因表达的一个增强子元件— 1 2ERE Sp1 ,ERα和Sp1蛋白需要与DNA结合形成复合体 ,通过其相互作用激活转录     

CAL与mGluR1相互作用抑制mGluR1过度激活诱导的细胞毒性作用

代谢型谷氨酸受体1(mGluR1)过度激活介导的谷氨酸兴奋性毒性是帕金森病(PD)的主要发病机制之一。在临床试验中应用mGluRs的负性变构调节剂缓解PD病人的运动障碍已有报道,但由于精确调控mGluRs表达或活性的局限性,目前,在PD的治疗中仍存在一些问题。因此,寻找能够精确调控mGluR1表达及活性的小分子药物或内源性基因,将有可能成为解决目前PD治疗中存在问题的有效方法。本文通过体内和体外实验,对囊性纤维跨膜调节器相关配体(CAL)在mGluR1过度激活诱导的细胞毒性中的作用和机制进行研究。研究结果显示,在工具细胞HEK293中,应用mGluR1的激动剂激活受体,CAL与mGluR1的相互作用明显增强(P< 0.05),且CAL通过与mGluR1相互作用,抑制mGluR1过度激活诱导的细胞凋亡及其下游信号通路的激活。在鱼藤酮诱导的PD大鼠模型中,过表达CAL通过抑制mGluR1下游通路的激活,减少鱼藤酮引起的神经损伤(P< 0.001)。本文揭示了一种调控mGluR1活性的新机制,希望为神经系统疾病的治疗和相关研究提供新思路。     

萘查耳酮类化合物的设计合成及对CYP1B1酶的抑制活性评价

目的:设计并合成几类新型的萘查耳酮衍生物,初步测定其对CYP1B1酶的抑制活性,筛选具有良好抗癌作用的CYP1B1抑制剂。方法:以1,5-二羟基萘为原料,首先合成两个重要的中间体2-乙酰基-1,4,5,8-四甲氧基萘、1,5,6-三甲氧基-2-萘乙酮,然后利用羟醛缩合反应合成所需要的化合物。结果:合成了19个目标化合物,其结构均经过核磁共振氢谱确证,所有化合物均为全新化合物。对所合成的新化合物均进行了EROD酶实验测定。结论:所合成的化合物均具有较强的CYP1B1酶一抑制活性,其中4-1、4-2、5'-1对CYP1B1的抑制活性强于CYP1B1强抑制剂α-萘黄酮(IC50=11 nmol/L),他们的IC50分别为6.5、0.47、8nmol/L。     

端粒蛋白TRF1与肌动蛋白结合蛋白PFN2相互作用的鉴定

目的:鉴定端粒蛋白TRF1和肌动蛋白结合蛋白PFN2是否存在相互作用,并且两者的相互作用是否与端粒在细胞核周的锚定有关。方法:将TRF1构建到myc标签载体,PFN2构建到GST标签载体,采用GST-pull down技术,验证两者是否存在相互作用;同时将TRF1构建到EGFP标签的绿色荧光载体,PFN2构建到RED标签的红色荧光载体,两者共转入细胞,利用荧光显微镜观察两者在细胞中的共定位情况。结果:GST-pull down证明TRF1与PFN2存在直接相互作用,两者在细胞中可以共定位。结论:TRF1与PFN2存在相互作用,且这种相互作用发生在细胞核周。     

重组PAI－1对u－PA抑制活性的研究

利用大肠杆菌表达的重组纤溶酶原激活物抑制因子－１（ｒＰＡＩ－１）具有许多与天然ＰＡＩ－１相同的性质,ｒＰＡＩ－１对ｕ－ＰＡ抑制活性研究的内容包括：几种化学物质（盐酸胍、尿素、硫氰酸钾、ＳＤＳ、氯化钠等）对ｒＰＡＩ－１的激活作用、盐酸胍激活ｒＰＡＩ－１的浓度与温度效应、显色底物法和ＳＤＳ－ＰＡＧＥ纤维蛋白自显影对ｒＰＡＩ－１活性的测定、活性态ｒＰＡＩ－１向潜状态的转变及其与盐浓度和ｐＨ值的关系。     

酵母双杂交系统筛选与组蛋白去乙酰化酶1相互作用的蛋白质

目的：获得组蛋白去乙酰化酶1（HDAC1）的cDNA并构建为酵母双杂交系统中的饵基因,筛选出与其相互作用的蛋白质。方法：利用RT-PCR方法从人HeLa细胞中克隆出1446bp的cDNA片段,重组入载体pGBKT7得到pGBKT7-HDAC1,转化至酵母菌AH109,检测其对酵母细胞无毒性也无自激活报告基因活性,然后将其与已转入HeLa细胞基因组cDNA文库的酵母菌融合,进行筛选和验证工作。结果：筛选出3个阳性克隆,经免疫共沉淀试验进一步验证,发现仅有1个蛋白能与HDAC1发生相互作用,测序结果表明该蛋白为FHL2。结论：应用酵母双杂交方法筛选出HDAC1的相互作用蛋白FHL2,为进一步研究HDAC1的作用提供了新线索。     

甘蓝型油菜BnaCIPK15基因的表达分析与功能鉴定

CBL-CIPK是高等植物中广泛存在的一类解析Ca~(2+)信号的蛋白。该研究在前期工作基础上,对甘蓝型油菜(Brassica napus L.)的BnaCIPK15基因进行了亚细胞定位、双分子荧光互补(BiFC)、酵母双杂交和qRT-PCR检测等一系列分析,以探究BnaCIPK15蛋白在ABA激素响应中的作用。结果显示:(1)亚细胞定位发现,BnaCIPK15蛋白定位于细胞质和细胞核中; BiFC分析发现,BnaCIPK15蛋白与BnaCBL1/3/4/9蛋白之间的互作较强,与BnaCBL10仅有微弱互作。(2)qRT-PCR检测发现,BnaCIPK15基因受ABA和冷胁迫的诱导极显著上调表达,而对百草枯(Paraquat)、活性氧(H_2O_2)和热胁迫的诱导较弱,表明BnaCIPK15基因很可能参与ABA和冷胁迫的调控过程。(3)酵母滴定实验结果显示,BnaCIPK15蛋白与脱落酸(ABA)信号通路中的BnaHAB1蛋白(属于蛋白磷酸酶PP2C家族)存在明显的互作,而与BnaABFs/AREB3/ABI5转录因子无明显互作;BiFC验证显示,BnaCIPK15与BnaHAB1蛋白之间存在互作信号,而BnaCIPK15与BnaHAB2组合没有观察到信号,证明BnaCIPK15与BnaHAB1磷酸酶具有特异互作特征,推测BnaCIPK15可能参与调控ABA信号转导。研究认为,甘蓝型油菜中可能存在基于BnaCIPK15-BnaHAB1的互作模块,并参与ABA的信号转导和网络调控。