小鼠锌指蛋白基因ZF-12的克隆与基因结构以及5′端启动子活性的分析

人类锌指蛋白ZNF191为类krueppel转录因子,其可能与神经精神病、心血管疾病和肝癌等疾病的发生或发展有关,为了采用基因敲除模型来探讨它的生理功能,克隆和定位其在模式生物（小鼠）中的同源基因,并阐明其结构特征是必需的。通过筛选小鼠λ噬菌体基因组文库,获得了它在小鼠中的同源基因ZF－12基因组全长片段。序列分析表明：该基因含有4个外显子和3个内含子,内含子都遵循GT／AG的剪接模式;第91密码子处存在单核苷酸多态性;可能存在2种大小不同的3′端的非翻译区（3′－UTR）;与锌指蛋白基因Zfp-35相连锁,可将其定位于18号染色体的B3－C带上或附近;5′端上游存在1个约250bp高度富含GC的启动子序列。ZF－12基因的5′端系列缺失荧光素酶基因报告载体的瞬时转染实验表明:其上游序列（-762～ 70bp）具有启动子转录活性,在更上游的序列（－824～-762bp)上可能存在负调控元件。这项研究结果为进一步的基因敲除研究奠定了基础。     

水稻Xa1基因启动子的克隆及功能分析

Xa1是一个能对日本白叶枯病优势小种(小种1号)产生专化性抗性的R基因,虽已有该基因克隆、表达和功能方面的研究,但对其表达调控分子机制还不很清楚。本研究利用Xa1启动子与GUS报告基因的转基因T1株系,研究了Xa1启动子的时空表达及对不同外源激素的应答特征。结果表明,Xa1启动子驱动的GUS基因在水稻根中的表达量明显高于茎和叶,且在根部的中柱区GUS的表达量明显高于周围组织;在外源MeJA作用下GUS的表达显著增强,在SA和ABA处理下也有一定程度的增强,这些结果暗示Xa1的抗病作用与其在根系中柱的组织特异性表达存在一定的相关性,MeJA对Xa1启动子的活性起重要的调控作用。     

牛卵巢PRSS35基因CDS序列分析

为测定牛卵巢丝氨酸蛋白酶35 (PRSS35)的CDS序列并进行生物信息学分析。试验根据NCBI上已公布牛PRSS35基因的mRNA序列设计特异性引物,使用RT-PCR技术扩增牛卵泡中PRSS35的CDS序列。结果显示,牛PRSS35基因CDS区序列全长为1 239 bp,共编码412个氨基酸,PRSS35与其他10个物种的同源序列相似性较高,且该蛋白具有一个长度为20个氨基酸的信号肽,具有11个O-糖基化位点和2个N-糖基化位点,以及3个磷酸化位点,并发现有一个典型的Tryp_Spc结构域,即胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶结构域。为进一步研究该基因及其编码蛋白在卵泡发育过程中所起的作用提供了一定的理论依据。     

牛ASCL2基因生物信息学分析

在人与小鼠中,A SCL2基因是一个母源表达的印记基因,在早期胚胎和胎盘发育中起重要作用。牛A SCL2基因的印记状态和印记的分子机理还没有被研究。本研究采用生物信息学方法对牛A SCL2基因分子进化、启动子和CpG岛区域以及蛋白的高级结构进行分析和预测,为进一步揭示该基因生物学功能和其分子调控机理奠定基础。对21种哺乳动物A SCL2基因的mRNA序列进化分析表明：这21种哺乳动物间的遗传距离小于0.536,且牛与猪遗传距离最小,为0.106,与基因进化树分析结果一致。CpG岛在线软件预测显示,在牛中,该基因上游5 k序列中有三个CpG岛。启动子在线软件预测和转录因子分析相结合显示,启动子最可能位于该基因5'端上游4725~4775 bp处CpG岛区域内,此区域包括大量潜在转录因子结合位点,并在4734 bp处存在一个TATA框。蛋白质在线软件分析表明,A SCL2基因编码一种螺旋-环-螺旋形转录因子,有α-螺旋、β-转角和无规则卷曲3种二级结构。     

人分裂细胞核抗原基因片段的筛选、测序及对启动子的分析

经６．６×１０５个克隆筛选,从装在λ噬菌体载体Ｃｈａｒｏｎ３０中的人基因库中筛选到了一个含人分裂细胞核抗原（ＰＣＮＡ）基因的克隆。经Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交分析插入基因长约１４ｋｂ,有较长的５＇上游区,但３＇端缺少一部分。经亚克隆和测序已确定从５＇上游１２６３ｂｐ到３＇端与λ载体接点共４９６９ｂｐＰＣＮＡ基因片段的核苷酸序列。将ＰＣＮＡ基因启动子核苷酸序列与ＤＮＡ聚合酶α,拓扑异构酶Ⅱα,胸苷酸激酶基因的启动子进行比较有３０％以上同源性,具有“看家基因”特征。在转录起始点的５＇上游几百ｂｐ的范围内都有与ＣＡＴ,ＳＰ１,Ｅ２Ｆ,ＮＦＨＢ,Ｏｃｔ１和ＡＴＦ等转录因子的结合位点相似的核苷酸序列。     

玉米淀粉分支酶基因启动子的克隆与功能分析

以玉米品种“吉糯1号”的基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到玉米淀粉分支酶基因的启动子序列,克隆到pMD18-TVector上,经测序,该启动子大小为934bp。与已报道的序列比较仅有14个核苷酸发生改变,同源性为98.5%。用该启动子取代植物表达载体pBI121的35S启动子,与GUS基因编码区连接,构建成融合质粒pSBE-GUS。经农杆菌介导法转化烟草,获得了转基因植株。GUS活性检测结果表明,由该启动子序列引导的GUS基因能在种子中表达,而在其他组织中表达微弱或未表达,证实该启动子具有种子特异性表达的功能。     

ADAM12 transmembrane and secreted isoforms promote breast tumor growth: a distinct role for ADAM12-S protein in tumor metastasis

Increased levels of ADAM12 have been reported in a variety of human cancers. We have previously reported that urinary ADAM12 is predictive of disease status in breast cancer patients and that ADAM12 protein levels in urine increase with progression of disease. On the basis of these findings, the goal of this study was to elucidate the contribution of ADAM12 in breast tumor growth and progression. Overexpression of both the ADAM12-L (transmembrane) and ADAM12-S (secreted) isoforms in human breast tumor cells resulted in a significantly higher rate of tumor take and increased tumor size. Cells expressing the enzymatically inactive form of the secreted isoform, ADAM12-S, had tumor take rates and tumor volumes similar to those of wild-type cells, suggesting that the tumor-promoting activity of ADAM12-S was a function of its proteolytic activity. Of the two isoforms, only the secreted isoform, ADAM12-S, enhanced the ability of tumor cells to migrate and invade in vitro and resulted in a higher incidence of local and distant metastasis in vivo. This stimulatory effect of ADAM12-S on migration and invasion was dependent on its catalytic activity. Expression of both ADAM12 isoforms was found to be significantly elevated in human malignant breast tissue. Taken together, our results suggest that ADAM12 overexpression results in increased tumor take, tumor size, and metastasis in vivo. These findings suggest that ADAM12 may represent a potential therapeutic target in breast cancer.     

家蚕丝蛋白Fhx/P25基因启动子区域的克隆及序列分析

为研究家蚕Fhx/P25基因在时空上的调控机制,通过PCR扩增获得家蚕丝素蛋白Fhx/P25基因的启动子序列并进行克隆和序列分析。进一步构建了由Fhx/P25启动子驱动报告基因DsRed的表达载体pSK-P25-DsRed-PolyA,并通过家蚕BmN细胞进行瞬时表达。结果显示:Fhx/P25基因的启动子序列符合真核生物启动子特点,具有丝腺特异性表达启动子的特征,TATA框的保守序列为TATAA,位于-28—-32处,CAAT基序有3个,其中-110—-117和-90—-87处的2个CAAT基序可能具有活性;二级结构分析显示:Fhx/P25启动子区域具有复杂的茎环结构,这可能与蛋白表达的组织特异性、时间性以及活性有关。基因启动子可以驱动红色荧光基因DsRed在家蚕BmN培养细胞中的瞬时表达。     

小鼠超高硫角蛋白基因启动子的克隆及其表达活性分析

目的筛选在小鼠毛囊中具有高表达活性的内源启动子,为建立小鼠被毛特异表达外源蛋白的转基因技术奠定基础。方法以小鼠基因组为模板,克隆得到超高硫角蛋白基因启动子超高硫角蛋白(UHS),将其分别与pβgal-Basic和pAcGFP1-N1载体连接,构建了重组真核表达载体。采用阳离子脂质体法转染胎鼠组织块,分析其表达活性。结果转染后48 h,在蓝光激发条件下可以检测到绿色荧光蛋白(GFP)在小鼠毛囊区高表达,转染96 h后,表达减弱;此外,转染后48 h,βgal染色结果显示在皮肤块的毛囊区存在蓝色点状区域。结论 UHS启动子在小鼠毛囊中具有表达特异性。     

关岭牛MyoD玉基因启动子报告质粒的构建及活性验证

为了克隆关岭牛MyoD玉基因启动子并验证其启动活性,根据GenBank中牛的MyoD玉基因序列设计PCR引物,用PCR技术扩增牛MyoD玉基因的启动子,构建重组克隆载体pUCmT-MyoD玉;并通过PCR扩增、限制性酶切、测序及生物信息学分析对阳性克隆进行鉴定;构建报告质粒pGL3-MyoD玉,并将其转染小鼠C2C12、3T3-L1细胞系,检测其24 h后的双荧光素酶活性。实验结果获得了关岭牛MyoD玉基因启动子,其序列长度为993 bp,并成功构建了MyoD玉启动子报告质粒;双荧光素酶活性检测表明pGL3-MyoD玉在小鼠C2C12细胞中的表达是pGL3空载体40.65倍,在小鼠3T3-L1细胞中的表达是空载体的1.13倍,MyoD玉启动子在小鼠C2C12细胞中的表达高于3T3-L1细胞(**p<0.01)。结果表明关岭牛MyoD玉基因启动子具有启动活性,在小鼠骨骼肌细胞中特异性表达。     

稀有鮈鲫HSP70基因启动子的克隆及功能分析

热休克蛋白70(HSP70)作为一种分子伴侣,在环境毒理学中受到广泛研究。前期研究表明稀有鮈鲫HSP70基因(GrHSP70)表达量与五氯酚(pentachlorophenol, PCP)处理的浓度和时间在肝脏中呈现剂量/时间-依赖效应。为探究启动子在热休克蛋白70表达调控中的作用,根据已知的GrHSP70 cDNA序列,采用染色体步移技术克隆了GrHSP70的5'侧翼区的核苷酸序列。生物信息学分析从预测的转录起始位点(C)起的5'侧翼区域共1 487bp,潜在的转录因子结合位点包括雌激素响应元件(ERE)、Sp1结合位点(Sp1)、糖皮质激素响应元件(GRE)、TATA结合蛋白(TBP)、CCAAT/增强子蛋白结合位点(C/EBP)、Oct-1结合位点(Oct-1)、GATA转录因子结合位点(GATA-1)等。实验构建了含有启动子缺失片段的萤火虫萤光素酶(firefly luciferase)和海肾萤光素酶(renilla luciferase)报告基因表达载体,瞬时转染HeLa细胞后,利用双荧光活性检测确定获得的GrHSP70启动子具有启动活性,其核心启动位点位于转录起始点上游-1 487~-1 093bp。同时,用不同浓度PCP暴露成功转染了重组质粒(pGL-HSP70 promoter-Luc+)的HeLa细胞,培养24h后检测双荧光活性,与对照相比,随PCP浓度的增加,荧光活性均显著增加。说明在稀有鮈鲫肝脏中PCP会通过激活GrHSP70启动子来诱导GrHSP70表达,但PCP在稀有鮈鲫体内通过何种机制来调节HSP70的合成,仍然需要进一步研究。     

玉米19kD醇溶贮藏蛋白基因启动子种子特异性表达控制区段的分析

为研究玉米（Ｚｅａｍａｙｓ　Ｌ．）１９ｋＤ醇溶贮藏蛋白（ｚｅｉｎ）基因启动子种子特异性表达的控制区段,将全长６９４ｂｐ的启动子进行５’端缺失,共得到６个缺失突变体,长度分别为４８８ｂｐ、３７８ｂｐ、３０２ｂｐ、１５２ｂｐ、１２４ｂｐ和８５ｂｐ。将６个片段分别与报告基因ｇｕｓ连接构建成表达载体ｐＤＧＢ系列,经土壤农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）介导转化,引入烟草。ＧＵＳ活性检测证明,４８８ｂｐ启动子片段能促使ｇｕｓ基因在种子中特异表达。３７８ｂｐ、３０２ｂｐ、１５２ｂｐ和１２４ｂｐ片段启动子引导的ｇｕｓ基因在烟草根、叶柄、种子中均可表达。     

玉米弯孢叶斑病菌clt-1基因生物信息学分析和启动子的功能鉴定

利用农杆菌介导的基因转化(Agrobacterium-mediated transformation,ATMT)技术构建玉米弯孢叶斑病菌突变体库,并从中筛选到了一个毒素合成相关基因clt-1。对clt-1基因编码的蛋白质进行生物信息学分析,结果表明CLT-1的分子质量为81.984 8k Da,等电点p I为8.62,不稳定指数为55.08;CLT-1是亲水性蛋白,包含1个膜外区域。在亚细胞水平上,CLT-1定位于细胞核内;在氨基酸序列方面,CLT-1含有多个苏氨酸、丝氨酸和酪氨酸激酶磷酸化位点;在功能方面,CLT-1包含BTB特征结构域,可能参与一些功能蛋白质活性的调控。利用GFP(green fluorescent protein)基因作为报告基因,构建了用于鉴定clt-1基因启动子活性的p C1300th-Pclt1-GFP真菌表达载体,采用ATMT方法转化弯孢菌萌发的分生孢子,通过PCR及GFP荧光检测clt-1基因启动子在弯孢菌中调控GFP基因表达的活性。结果表明,在共聚焦激光扫描显微镜下观察到菌丝和孢子发绿色荧光,说明弯孢菌clt-1基因启动子具有较强驱动外源gfp基因表达的活性。     

水稻OsWTF1基因启动子的克隆与表达分析

目的：分析水稻OsWTF1基因启动子的功能及核心序列。方法：利用PCR技术从水稻日本晴基因组中克隆了转录因子WTF1编码区5上游大小为2049bp的调控区域,命名为OsWTF1,将它和长度为1631、608、474、415bp的5端缺失体分别与GUS基因融合构建表达载体,并用农杆菌介导法转化水稻。结果：GUS组织化学分析表明,OsWTF1、Os1631能够驱动GUS基因在根、茎、叶、叶鞘、花药、颖壳上的表达,Os608,Os474,Os415能驱动GUS在根、茎、花药、颖壳中表达,在叶鞘中未表达,而且在叶中的表达也很微弱。结论：OsWTF1启动子核心序列可能位于-1bp--415bp之间,在-608bp--1631bp之间可能存在与基因叶肉特异表达相关的重要元件。     

水稻 ADP-葡萄糖焦磷酸化酶小亚基 I 基因的启动子分析

水稻（Oryce sativa L．）基因组中的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶小亚基（ADP-Glucose pyrophosphorylase small subunit,OsAgpS）由两个基因编码,即OsAgpSl和OsAgpS2。其中OsAgpSl基因产生两个转录本OsAgpSla和OsAgpSlb,区别在第一个外显子的位置不同。通过RT—PCR方法分析了两个转录本在水稻组织和胚乳不同发育时期的表达特性;同时通过报告基因GUS检测了两个转录本上游转录调节区DNA片段的转录启动特性。结果表明,两个启动子与其下游转录本的表达模式完全一致,即OsAgpSla转录本和OsAgpSla上游启动子控制的GUS基因主要在胚乳中高水平表达,在叶片中有很低水平的表达;而OsAgpSlb转录本和OsAgpSlb上游启动子控制的GUS基因主要在叶片和胚乳发育早期低水平表达。这说明OsAgpSl基因产生的两个转录本是由不同的启动子控制转录的,OsAgpSla上游启动子可以作为胚乳表达用启动子。     

矮牵牛PMADS9基因启动子的克隆及分析

矮牵牛PMADS9基因是MADS-box基因AGL15亚家族的成员。该亚家族基因可能具有调控开花时间、抑制花器官衰老脱落和促进体胚形成等功能。本文应用YADE和hiTAIL-PCR等方法,克隆了PMADS9基因5′端翻译起始位点上游1853bp的启动子区域序列(FJ798977);RACE分析发现该基因至少有4个转录起始位点,2个位于编码区第一外显子内。启动子调控元件分析显示,PMADS9启动子富集花粉和种子发育过程中特异表达元件和与环境应答相关的元件;AGL15同源基因启动子存在非常保守的RY-repeat元件,启动子的保守性与物种的遗传距离不一致;推测PMADS9启动子翻译起始位点上游200～400bp和800～1000bp区域具重要功能。     

小麦TaPSG719基因启动子的分离及序列分析

TaPSG719基因是从小麦中分离的花粉特异性表达基因,其功能未知。克隆和分析该基因的启动子有助于研究该基因的功能,解析小麦花器官的发育调控机制。本研究根据已报道的TaPSG719基因cDNA序列为基础设计引物,经过两次反向PCR获得了该基因起始密码子上游1776bp的调控序列。应用PLACE和PlantCARE数据库系统对该序列进行分析研究,发现其具有启动子的基本元件TATA-box和CAAT-box、两种花粉特异性调控元件AGAAA和GTGA及光反应和激素响应元件。     

Structure-based virtual screening and biological evaluation of potent and selective ADAM12 inhibitors

We describe a series of potent and selective inhibitors of ADAM12 that were discovered using computational screening of a focused virtual library. The initial structure-based virtual screening selected 64 compounds from a 3D database of 67,062 molecules. Being evaluated by a cell-based ADAM12 activity assay, compounds 5, 11, 14, 16 were further identified as the potent and selective inhibitors of ADAM12 with low nanomolar IC₅₀ values. The mechanism underlying the potency and selectivity of a representative compound, 5, was investigated through molecular docking studies.