FBXO47 3'-UTR双荧光素酶报告载体构建及与miR-33b-5p靶向验证

[目的]构建FBXO47基因3'-UTR双荧光素酶报告载体,并验证miR-33b-5p与FBXO47的靶向关系。[方法]采用生物信息学软件预测miR-33b-5p与FBXO47结合位点;利用PCR扩增FBXO47基因3'-UTR序列,将其克隆到GV272载体中,构建FBXO47野生型及突变型双荧光素酶报告质粒;将miR-33b-5p或阴性对照分别与野生型GV272-FBXO47-wt 3'-UTR或突变型GV272-FBXO47-mut 3'-UTR双荧光素酶报告质粒共转染至293T细胞中,双荧光素酶报告系统检测各组荧光素酶活性。[结果]酶切及测序结果表明,野生型GV272-FBXO47-wt 3'-UTR及突变型GV272-FBXO47-mut 3'-UTR双荧光素酶报告载体构建成功;荧光素酶活性结果表明,相较于对照组,miR-33b-5p可使野生型GV272-FBXO47-wt 3'-UTR的荧光素酶活性降低66%左右;而定点突变GV272-FBXO47-mut 3'-UTR的荧光素酶荧光素酶活性没有显著变化。[结论]成功构建了FBXO47基因3'-UTR的荧光素酶报告基因载体,miR-33b-5p与FBXO47存在靶向性。     

人ASK1基因原核表达载体的构建及其功能分析

[目的]构建人ASK1基因原核表达载体并进行生物信息学分析。[方法]以pCDNA3.1-hASK1为模板扩增hASK1基因,构建pGEX-KG-hASK1重组质粒,菌落PCR筛选阳性克隆并进行测序验证,最后对hASK1蛋白进行生物信息学分析。[结果]成功构建原核表达载体pGEX-KG-hASK1。生物信息学分析显示,hASK1蛋白由1 374个氨基酸残基组成,等电点5.52,相对分子质量154.5 k Da。该蛋白无跨膜区结构,二级结构由α-螺旋、折叠延伸链、无规卷曲构成。[结论]hASK1蛋白是含1 374个氨基酸残基的亲水蛋白,含79个磷酸化位点,能与多种信号蛋白相互作用。     

人VASH_1蛋白结构和功能的生物信息学分析

[目的]对人VASH_1蛋白结构和功能进行生物信息学分析。[方法]利用生物信息学工具对人VASH_1蛋白的基因结构、跨膜区域、空间结构、理化性质和功能区进行预测。[结果]人VASH_1蛋白由365个氨基酸残基组成,该蛋白等电点9.50,相对分子质量40 956.5Da,分子式为C1805H2874N532O536S11。通过分析发现该蛋白为非跨膜的亲水蛋白,主要由无规卷曲构成。[结论]人VASH_1蛋白是由365个氨基酸残基组成的亲水蛋白,含有21个磷酸化位点和13个可能的抗原位点,与多种蛋白间存在相互作用。     

金黄色葡萄球菌Cna基因的生物信息学分析及原核表达

[目的]对金黄色葡萄球菌的Cna基因进行生物信息学分析,并进行克隆和原核表达,为金黄色葡萄球菌重组疫苗的研发提供参考数据。[方法]使用Protparam、PSORT、Signal P-5.0、TMpred、Net Phos 3.1 Server、PSIPRED、SWISSMODEL等在线生物信息软件,分析Cna蛋白的理化性质、亚细胞定位、跨膜区域、磷酸化修饰位点、二级结构和三维结构。以基因组DNA为模板扩增Cna基因编码N1-N2子域的片段,扩增产物经酶切回收后与载体p ET-32a(+)相连接,构建重组表达质粒,将该重组质粒转化E.coli TG1,经菌落PCR、测序鉴定后,增菌培养并抽提质粒,再转化E.coli BL21(DE3),经IPTG诱导表达后进行SDS-PAGE分析。[结果]Cna蛋白由1 183个氨基酸残基组成,相对分子质量为133 006.82 Da,等电点为5.89,负电荷氨基酸残基数为180个,正电荷氨基酸残基数为167个,分子式:C5863H9241-N1569O1936S10,原子总数18 619个,是一种稳定的亲水蛋白质,定位于细胞膜上,第4～23、1 158～1 177位氨基酸残基分别形成一个典型的跨膜区,具有148个潜在的磷酸化修饰位点,二级结构中无规则卷曲和β折叠占较大比例,三维结构与二级结构预测结果相符。成功构建了重组表达质粒p ET-32a(+)-Cna,经IPTG诱导后重组蛋白(N1-N2子域)获得了表达,重组蛋白相对分子质量为52.1 k Da。[结论]Cna基因的生物信息学分析及该基因的成功表达,为研究Cna蛋白在免疫保护中的作用奠定了一定的基础。     

Mmu-miR-107与Cacna2d1基因3'UTR结合位点的预测及验证

[目的]预测并验证mmu-miR-107与Cacna2d1基因3'UTR的结合位点。[方法]生物信息学预测miR-107与小鼠Cacna2d1基因3'UTR的结合位点,将包含3个靶位点的3'UTR片段克隆至荧光素酶载体p GL3中,构建野生型p GL3-Cacna2d1-WT3'UTR载体;并用重叠延伸PCR技术构建分别含有单个突变位点的载体Mut1200-207、Mut2361-367、Mut3902-908和同时含有3个突变结合位点的载体Mut4plus。将各重组质粒与miRNA mimics共转染C2C12细胞,检测荧光素酶活性。[结果]与共转染p GL3-Cacna2d1-WT 3'UTR和miR-NC组相比,共转染p GL3-Cacna2d1-WT 3'UTR和mimics-miR-107组荧光素酶活性显著下降(P0.01);与共转染对应的突变体和miR-NC组相比,转染突变体Mut2361-367/Mut3902-908和mimics-miR-107组的荧光素酶活性均下降(P0.05);转染突变体Mut1200-2077/Mut4plus和mimics-miR-107组的荧光素酶活性下降不明显(P0.05)。[结论]Cacna2d1基因3'UTR段双荧光素酶基因报告载体及突变体构建成功,初步证实miR-107与Cacna2d1 3'UTR的200-207位点结合。     

人NR2F2基因的克隆及其生物信息学分析

[目的]克隆人NR2F2(Nuclear Receptor subfamily 2,group F,member 2)基因并分析其生物学特性。[方法]根据NCBI数据库提供的人NR2F2基因序列设计其特异性引物,通过PCR扩增目的基因,并将其连接到p ET-28a载体上,然后进行酶切鉴定与DNA测序来确定人NR2F2基因克隆的正确性,再利用生物信息学在线工具分析人NR2F2蛋白的生物学特性。[结果]酶切鉴定与DNA测序结果表明人NR2F2基因开放阅读框为786 bp,编码261个氨基酸残基,分子量为29 162.79 Da,p I为5.96。NR2F2蛋白是主要位于细胞质和细胞核中的亲水性蛋白,不含跨膜结构域,无信号肽,其二级结构由α螺旋、无规则卷曲和延伸链构成,并且三级结构与二级结构预测结果一致。[结论]克隆获得人NR2F2基因,其编码的蛋白质属于类固醇/甲状腺激素受体超家族,α螺旋和无规则卷曲为二级结构中最主要的结构元件。GO注释分析表明,人NR2F2属于转录因子,参与序列特异性DNA结合、基因转录、RNA的生物合成、RNA代谢等过程。     

沙眼衣原体LpxA基因克隆及生物信息学分析

[目的]克隆沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis)LpxA基因并分析其生物学特性。[方法]根据Ct LpxA基因序列设计特异性引物,利用PCR扩增LpxA基因,并把LpxA基因连接到p MD18-T载体,挑取阳性克隆进行PCR和DNA测序验证。最后使用生物信息学软件分析LpxA蛋白的生物学性质。[结果]从Ct基因组中PCR扩增得到840 bp的Ct LpxA基因,该基因共编码280个氨基酸。LpxA蛋白无信号肽,定位在细菌细胞质。二级结构预测得知α-螺旋占19.6%,延伸链占32.8%,β-转角为11.4%,无规卷曲为36%。三级结构预测得知3个相同的LpxA分子组成同源三聚体。预测得知LpxA蛋白有11个B细胞表位。[结论]克隆得到Ct LpxA基因,并预测了其结构和功能。     

人ARNTL基因的克隆及生物信息学分析

[目的]克隆人ARNTL基因并分析其生物学特性。[方法]通过NCBI数据库中的人ARNTL基因设计引物,进行PCR扩增,将其连接在pGEX-4T-1载体上,然后通过双酶切及测序鉴定克隆的正确性,再使用在线软件分析预测人ARNTL的生物学特性。[结果]酶切结果显示人ARNTL基因开放阅读框为1 878 bp,编码625个氨基酸残基,分子量为68 690.67 Da, pI为6.40。ARNTL蛋白是主要位于细胞核中的亲水性蛋白,不含跨膜结构域,无信号肽,其二级结构由α螺旋、无规则卷曲和延伸链构成,并且三级结构与二级结构预测结果一致。[结论]成功克隆了人ARNTL基因,并对人ARNTL蛋白进行了生物信息学分析,为深入研究该蛋白的分子作用机理打下一定基础。     

人精氨酸酶Ⅰ基因克隆及生物信息学分析

[目的]克隆人精氨酸酶Ⅰ(human-ARGⅠ)基因并分析其生物学特性。[方法]根据NCBI数据库提供的人精氨酸酶Ⅰ基因序列设计其特异性引物,利用PCR扩增目的基因,并将其连接到p CMV-MYC载体上并利用生物信息学工具分析人精氨酸酶Ⅰ蛋白的生物学特性。[结果]酶切鉴定与DNA测序结果显示人精氨酸酶Ⅰ基因全长969bp,编码322个氨基酸残基;人精氨酸酶Ⅰ蛋白属于精氨酸酶——组蛋白去乙酰化酶超家族,是位于细胞质中的稳定亲水性蛋白,无信号肽,不含跨膜结构域,其二级结构由无规则卷曲,α-螺旋和延伸链构成,并且三级结构与二级结构预测结果高度一致,建模结果准确可靠。[结论]人精氨酸酶Ⅰ基因全长969 bp,编码322个氨基酸残基,分子量为34 734. 94,p I 6. 72,其氨基酸序列中无信号肽,无跨膜结构域,是非分泌型及亲水性蛋白,是属于精氨酸酶-组蛋白去乙酰化酶超家族,无规则卷曲为二级结构中最主要的结构元件,并且三级结构与二级结构预测结果高度一致,建模结果准确可靠。     

胶质瘤细胞中miR-223对PAX6基因3'非翻译区的调控作用

目的:明确miR-223在胶质瘤细胞中对PAX6基因3'-UTR的靶向调控作用。方法:生物信息学软件预测PAX6基因3'-UTR的靶向miRNAs;分别构建野生型和突变型PAX6基因3'-UTR双荧光素酶报告基因质粒;共转染miR-223 mimics与野生型和突变型双荧光素酶报告基因质粒于U251细胞中,双荧光素酶检测系统测定荧光素酶活性。结果:生物信息学软件预测显示PAX6可能是miR-223的靶基因;与转染野生型PAX6 3'-UTRpsiCHECKTM-2质粒组和转染突变型PAX6 Mut 3'-UTR-psiCHECKTM-2质粒组相比,miR-223 mimics能明显降低野生型荧光素酶质粒活性。结论:miR-223能够靶向负性调控PAX6基因3'-UTR的活性。     

IL-37基因启动子的克隆及其荧光素酶报告基因载体的构建

[目的]克隆白介素-37(IL-37)基因启动子,构建其荧光素酶报告基因载体,并分析活性。[方法]用PCR方法扩增IL-37基因5'端上游区3个不同长度的启动子片段,分别克隆入荧光素酶报告基因载体p GL3,构建IL-37基因启动子荧光素酶报告基因质粒。将所构建的质粒转染HEK-293细胞,通过双荧光素酶报告基因系统分析启动子的转录活性。[结果]754、1 017、2 043 bp等3个IL-37启动子片段正确亚克隆入荧光素酶报告基因载体,重组质粒转染HEK-293细胞后,双荧光素酶活性分析显示1 017 bp的启动子片段具有较强转录活性,约为对照组(空载体p GL3-basic)的10.9倍。[结论]成功克隆IL-37基因启动子,构建了大小为1 017 bp的IL-37基因启动子荧光素酶报告基因载体,为IL-37表达的调控机制的研究提供有效的工具。     

小鼠Neto2基因克隆及生物信息学分析

[目的]克隆并生物信息学分析小鼠Neto2基因。[方法]]通过RT-PCR方法从小鼠脑组织中克隆Neto2基因,利用生物信息学工具对其理化性质、蛋白结构和系统进化进行分析。[结果]成功构建载体pMD19T-m Neto2。小鼠Neto2基因CDS全长1 662 bp,编码553个氨基酸,该蛋白分子式为C2776H4312N762O826S32,相对分子质量62.6 k Da,等电点为7.18。结构分析显示,小鼠Neto2蛋白二级结构以无规卷曲为主(54.25%),该蛋白有两个跨膜区域及磷酸化修饰位点,无信号肽。小鼠Neto2与Grik2、Necab3、Kars、Grip1等蛋白存在相互作用。[结论]小鼠Neto2蛋白是含553个氨基酸残基的亲水蛋白,含62个磷酸化位点,参与调节神经生长发育、兴奋性神经递质传递、学习记忆等生物学功能。     

人CITED4基因及蛋白的生物信息学分析

[目的]预测人CITED4基因启动子信息及其蛋白质的理化性质、亲疏水性、细胞亚定位、蛋白质结构、相互作用蛋白质以及GO注释,以期为发现其新功能提供理论和结构基础。[方法]利用Promoter Scan、Prot Param和Clustal X2.1等预测分析CITED4基因及其蛋白的相关信息。[结果]CITED4基因有2个启动子,其转录活性受SP1、AP-2和CREB影响;其蛋白质是由184个氨基酸组成的主要定位于细胞核的不稳定疏水蛋白质,不稳定系数为65.05;氨基酸序列在152~173间保守性强;二级结构含有47个α螺旋16个β折叠;三级结构的建立需要更多可靠的模板,CITED4通过与AP-2等转录因子相互作用调控多个基因的转录活性。[结论]CITED4表达受SP1、AP-2和CREB的调控,CITED4蛋白通过调节多个靶基因的转录调控人体正常生理或病理状态。     

小鼠TIE2基因启动子的克隆及转录活性分析

克隆小鼠TIE2基因的启动子并分析其转录活性.设计并合成引物,以小鼠肝脏组织DNA为模板,巢式PCR扩增小鼠TIE2基因启动子区.将扩增获得的系列截短片段克隆入荧光素酶(Luc)报告基因表达载体pGL3-Basic中,构建系列启动子区转录活性报告质粒pGL3-TIE2-Luc.报告质粒与内参质粒共转染SVEC4-10、NIH3T3、HUVEC及NIT-1细胞系,48h后收获细胞检测双荧光素酶的表达情况.构建的pGL3-TIE2-Luc系列报告质粒经过酶切鉴定及DNA测序分析都显示正确;转染4种细胞系后进行双荧光素酶活性检测的结果表明,TIE2基因启动子区域(-2056-+1)具有较强的转录活性.成功构建小鼠TIE2基因启动子报告质粒,证实TIE2基因上游区域(-2056-+1)具有较强的启动子活性.     

双荧光素酶报告系统鉴定miR-204对水通道蛋白1基因的调控作用

[目的]构建水通道蛋白1(AQP1)基因3'-UTR双荧光素酶报告载体,并验证miR-204与AQP1基因的靶向调控关系。[方法]采用生物信息学软件预测miR-204与AQP1基因的结合位点;荧光定量PCR法(qRT-PCR)检测转染miR-204抑制剂前后miR-204及AQP1在K562细胞中的表达改变;构建AQP1-3'UTR野生型及突变型重组质粒,与miR-204、阴性对照共转染至293T细胞中,双荧光素酶报告系统检测各组荧光素酶活性。[结果]转染miR-204抑制剂后,miR-204表达量较阴性对照及空白对照组明显下降,分别为1. 97、9. 32、11. 25(P 0. 01);而AQP1基因表达显著增高,分别为13. 14、2. 29、2. 54(P 0. 01);酶切及测序结果表明已成功构建psi CHECKTM-2-AQP1 3'-UTR野生型和突变型重组质粒。荧光素酶活性结果表明,miR-204可使野生型AQP1 3'-UTR质粒荧光素酶活性降低约65. 9%,而对突变型质粒荧光素酶活性没有显著影响。[结论]成功构建了AQP1基因3'-UTR的荧光素酶报告基因载体,miR-204对AQP1存在靶向调控。     

贝母中环阿屯醇合成酶的生物信息学分析

目的:采用多种生物信息学手段,分析预测贝母中环阿屯醇合成酶的特征信息。方法:以浙贝母的环阿屯醇合成酶氨基酸序列为研究对象,利用Prot Param、Signal P、PSORT、Prot Scale、SOMPA、Predict Protein、PROSITE、COILS和SWISS-MODEL等在线预测工具,对其理化性质、亚细胞定位、亲疏水性、二级结构、三级结构等进行分析。结果:该酶由756个氨基酸残基构成,是一种无信号肽、无跨膜结构、定位于微体的可溶性亲水蛋白。α螺旋和无规则卷曲为主要的二级结构元件。三级结构以羊毛甾醇合成酶为模板建模,功能位点是萜类合酶位点,位于603~617 aa;结合配体为Zn~(2+),结合位点为676His、677Ala、678Val、679Asn、682Trp和723Ala。结论:生物信息学手段分析预测结果可靠性较高,为进一步研究贝母活性生物碱的生物合成调控机制奠定了理论基础。     

猪T细胞受体γ链基因的克隆及生物信息学分析

目的:克隆猪T细胞受体γ链(pTCR-γ)基因,用以研究猪T细胞受体分子结构与功能。方法与结果:以GenBank上登载的pTCR-γ基因为参考序列,用RT-PCR法从猪外周血淋巴细胞中克隆pTCR-γ基因。序列分析表明,pTCR-γ基因开放读框为1026bp,编码341个氨基酸残基,含有由23个氨基酸残基构成的信号肽序列;与参考序列相比,在核苷酸和推导氨基酸序列上的同源性分别为95.6%和88.8%;系统进化分析发现,该基因与绵羊、恒河猴、人、马、牛的同源性相对较高,与褐鼠、家犬、家鼠、家猫的同源性次之,而与禽类、鱼类的同源性最低;生物信息学结构预测表明猪T细胞受体γ链含2个结构域,其中1个为IG_LIKE1结构域(IGv结构域),由第14～114位共101个氨基酸残基组成;另一个为IG_LIKE2结构域(IGc结构域),由第143～238位共96个氨基酸残基组成。结论:克隆并应用生物信息学技术分析了猪T细胞受体γ链基因序列及编码蛋白的结构特征,为进一步研究γ链的结构与功能奠定了基础。     

黑曲霉EIM-6 pelA基因的克隆及生物信息学分析

目的:克隆黑曲霉EIM-6果胶裂解酶A基因pelA,用于分析果胶裂解酶A的功能与结构。方法与结果:根据GenBank上黑曲霉pelA保守序列设计引物,采用RT-PCR获得黑曲霉EIM-6pelA基因;序列分析表明,pelA基因具有4个内含子,开放读框为1140 bp,编码379个氨基酸残基,含有由20个氨基酸残基构成的信号肽序列;生物信息学分析表明,果胶裂解酶A为具有一定亲水性的稳定酸性分泌蛋白,具有明显的跨膜结构域,β片层结构是该蛋白的主体结构,空间结构是由反平行的β片层结构为基础包围组成的大环,保守功能区域为Pec_lyase_C结构域。结论:克隆获得黑曲霉EIM-6pelA基因,并进行了生物信息学分析,为蛋白质工程改造果胶裂解酶A奠定了基础。     

光肩星天牛性信息素结合蛋白AglaPBP1和AglaPBP2基因鉴定和表达分析

[目的]为了鉴定光肩星天牛Anoplophora glabripennis(Motsch.)的性信息素结合蛋白PBPs基因并明确其在雌雄成虫不同部位的表达差异。[方法]本文基于光肩星天牛触角转录组测序数据,通过blast比对得到2条PBPs基因片段,克隆测序得到2条PBPs基因的全序列,并进行生物信息学分析。采用Real-time PCR方法分析了2条PBPs基因在光肩星天牛雌雄成虫间的表达差异。[结果]克隆得到性信息素结合蛋白基因,命名为AglaPBP1(GenBank登录号:KX272639)和AglaPBP2(GenBank登录号:KX272640)。AglaPBP1开放阅读框长为411 bp,编码136个氨基酸,预测分子量为15.02 ku,等电点为4.22,AglaPBP2开放阅读框长为408 bp,编码135个氨基酸,预测分子量为15.00 ku,等电点为5.16。AglaPBP1和AglaPBP2都有完整的信号肽,分别位于1-21位氨基酸和1-19位氨基酸。AglaPBP1和AglaPBP2氨基酸序列中均有6个保守的半胱氨酸残基,与云斑天牛Batocerahorsfieldi(Hope)BhorPBP1和BhorPBP2的同源性分别为74%和49%。qPCR结果显示:AglaPBP1在雌雄虫触角、下颚须,以及雌虫足中均有的表达,且雌虫触角表达量高于雄虫。AglaPBP2仅在雄虫触角中显著表达,在雌雄虫的下颚须中也有少量表达。[结论]克隆获得了AglaPBP1和AglaPBP2基因序列,并明确了这两个基因在成虫不同部位的表达情况,为进一步研究其功能,从而为更好地了解PBPs在光肩星天牛嗅觉识别过程中的作用奠定了基础。