携带不同数量增强子的嵌合型肝脏特异性启动子的构建及其体外实验研究

通过PCR手段成功获得肝细胞特异性启动子人α1-抗胰蛋白酶启动子hAATp(human α1-antitrypsin promoter,hAATp)及具有增强子功能的肝脏特异的肝调控区HCR (hepatic control region,HCR)。在此基础上,通过分子克隆手段构建获得携带有不同数量的HCR增强子的嵌合型肝脏特异性hAAT启动子,并在下游连入报告基因Luciferase,然后将重组质粒转染人肝癌细胞系HepG2、小鼠肝癌细胞系Hepa1-6、人胚肾细胞系HEK293和人脑星形胶质母细胞瘤细胞系U87-MG,通过检测Luciferase表达活性分析携带不同数量增强子的肝脏特异性启动子的启动活性及其组织特异性。结果表明,携带有3个增强子的嵌合型肝脏特异性启动子活性及特异性最好,为肝脏类疾病的靶向性治疗研究奠定了基础。     

家蚕BmN细胞中8种启动子的活性比较及利用hr5-IE1启动子实现EGFP的稳定表达

为筛选出一个较强的启动子用于提高转座子piggyBac在家蚕Bombyx mori细胞中的转化效率,采用双荧光素酶报告基因检测（dual-luciferase reporter assay）技术比较了热激蛋白启动子（hsp70和hsp82）、家蚕肌动蛋白启动子（A3）、多聚泛素（polyubiquitin）启动子（PUB）、α微管蛋白启动子（α-tub）、丝素轻链启动子（Fib-L）、人工合成启动子3×P3及苜蓿丫纹夜蛾多角体病毒（AcNPV）增强子-启动子组合（hr5-IE1）8种启动子在家蚕细胞株BmN内的活性。结果显示hr5-IE1活性最强,A3次之,其余启动子活性均较弱。构建含有hr5-IE1启动子和piggyBac的转座酶编码区的质粒作为辅助质粒,与EGFP载体质粒一起转染家蚕细胞后,实现了EGFP基因整合到细胞基因组中。因此,今后可考虑将hr5-IE1用于家蚕细胞遗传转化的研究中,以提高细胞转化的效率。     

人α干扰素基因在家蚕细胞中的高表达

用家蚕核多角体病毒(NPV)为载体,使人α干扰素基因正确装配到NPV多角体蛋白基因启动子控制下,构成重组质粒,又与NPVDNA共转染家蚕细胞。反复病毒空斑纯化后,得到重组病毒。     

能分泌活性α-淀粉酶(鼠胰)的稳定的酵母转化株

将鼠胰α-淀粉酶的cDNA插入酵母穿梭质粒,并位于啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的MFα1基因编码序列的启动子和分泌信号肽的后面。经这种重组质粒转 化的啤酒酵母即能合成和分泌有活性的α-淀粉酶,该酶能有效地水解培养基中的淀粉。已从不同的酵母株系得到遗传稳定的分解淀粉的细胞株。意味着可用酵母直接转化淀粉原料为酒精,在生产上这是很有意义的一步。     

组蛋白赖氨酸甲基转移酶2D调控H9c2细胞中HIF-1α/VEGF通路

组蛋白赖氨酸甲基转移酶2D (histone-lysine N-methyltransferase 2D, KMT2D) 作为主要的组蛋白3第4位赖氨酸 (H3K4) 甲基转移酶,在调控胚胎发育、组织分化、代谢和肿瘤抑制方面发挥重要作用。在小鼠体内,敲除Kmt2d会导致严重的心脏发育缺陷最终造成胚胎期死亡。低氧诱导因子-1α (hypoxia-inducible factor 1α, HIF-1α) 作为调节细胞应对低氧的关键转录因子,能够调控多种下游基因转录。有相关研究揭示,表观遗传调控者能够调节HIF-1α的稳定性和活性。同样,作为表观遗传调控者的组蛋白甲基转移酶KMT2D是否参与低氧条件下HIF-1α对下游基因的调控,目前仍未知。在本研究中,观察在Kmt2d正常或缺乏的情况下,心肌细胞H9c2对低氧环境的应答反应。结果显示,与常氧条件相比,低氧状态下HIF-1α、组蛋白乙酰化酶P300、KMT2D及其介导的H3K4一甲基化 (H3K4 mono-methylation, H3K4me1)的蛋白质水平增加 (P<0.05);HIF-1α下游基因血管内皮生长因子 (vascular endothelial growth factor, Vegf) 的mRNA表达水平明显上调 (P<0.01)。染色质免疫共沉淀实验 (chromatin immunoprecipitation assay, ChIP-qPCR) 检测结果显示,H3K4me1和组蛋白3第27位赖氨酸乙酰化 (histone 3 lysine 27 acetylation, H3K27ac) 在Vegf基因启动子区域的结合丰度明显增加 (P<0.05)。低氧条件下沉默Kmt2d之后,H3K4me1蛋白水平和Vegf的mRNA表达下降 (P<0.05)。本研究表明,低氧条件下KMT2D参与调控HIF-1α和下游基因Vegf的表达。     

组蛋白赖氨酸甲基转移酶2D调控H9c2细胞中HIF-1α/VEGF通路

组蛋白赖氨酸甲基转移酶2D (histone-lysine N-methyltransferase 2D, KMT2D) 作为主要的组蛋白3第4位赖氨酸 (H3K4) 甲基转移酶,在调控胚胎发育、组织分化、代谢和肿瘤抑制方面发挥重要作用。在小鼠体内,敲除Kmt2d会导致严重的心脏发育缺陷最终造成胚胎期死亡。低氧诱导因子-1α (hypoxia-inducible factor 1α, HIF-1α) 作为调节细胞应对低氧的关键转录因子,能够调控多种下游基因转录。有相关研究揭示,表观遗传调控者能够调节HIF-1α的稳定性和活性。同样,作为表观遗传调控者的组蛋白甲基转移酶KMT2D是否参与低氧条件下HIF-1α对下游基因的调控,目前仍未知。在本研究中,观察在Kmt2d正常或缺乏的情况下,心肌细胞H9c2对低氧环境的应答反应。结果显示,与常氧条件相比,低氧状态下HIF-1α、组蛋白乙酰化酶P300、KMT2D及其介导的H3K4一甲基化 (H3K4 mono-methylation, H3K4me1)的蛋白质水平增加 (P<0.05);HIF-1α下游基因血管内皮生长因子 (vascular endothelial growth factor, Vegf) 的mRNA表达水平明显上调 (P<0.01)。染色质免疫共沉淀实验 (chromatin immunoprecipitation assay, ChIP-qPCR) 检测结果显示,H3K4me1和组蛋白3第27位赖氨酸乙酰化 (histone 3 lysine 27 acetylation, H3K27ac) 在Vegf基因启动子区域的结合丰度明显增加 (P<0.05)。低氧条件下沉默Kmt2d之后,H3K4me1蛋白水平和Vegf的mRNA表达下降 (P<0.05)。本研究表明,低氧条件下KMT2D参与调控HIF-1α和下游基因Vegf的表达。     

腈水合酶NHaseK在大肠杆菌中的功能表达

腈水合酶由α亚基和β亚基组成,活化元件对其功能表达至关重要,研究腈水合酶基因簇中各元件的表达比例对酶重组表达的影响具有重要意义。以来源于Klebsiella oxytoca KCTC 1686的腈水合酶（NHaseK）为研究对象,构建了多种表达策略,以期实现α亚基、β亚基和活化元件17k差异表达。利用pETDuet-1质粒具有双T7启动子的特点,将上述基因以八种不同的组合方式分别插入于两个启动子之后。当将三段基因同时插入于第一个启动子之后时,亚基表达量均衡,比活力为0.78 U/mg蛋白,是亚基表达量比例为5：3时的124%。在此基础上,在第二个启动子之后插入活化元件基因,活化元件表达水平提升2倍,比活提升5%,为0.82 U/mg蛋白。当将α亚基和β亚基插入于不同启动子之后时,酶活仅为对照组的10%,说明NHaseK的亚基必须同时转录才可形成成熟蛋白。进一步考察质粒拷贝数对大肠杆菌表达NHaseK的影响,确定15~20的质粒拷贝数足够实现NHaseK的功能表达。结果表明,亚基的均衡表达以及活化元件的充分表达对NHaseK的重组表达具有积极作用。     

嗜碱性芽孢杆菌启动子的克隆及某些因子对表达的影响

从土壤中分离到一株嗜碱性芽孢杆菌(Bacillus sp. No．2),并初步分析了该菌的基本特性。以抗性基因启动子缺失质粒pG^_6为载体,从该菌的染色体DNA中,克隆了带有启动子的一些片段,并引入大肠杆菌得到表达。其中某些启动子的表达受到某些环境因子(如pH Nacl)的调控。     

猴子对人α-干扰素的热原效应不敏感

Sche Hekens等用两种人α—干扰素制品(HuIFN—α)肌肉注射罗猴。一种制品来自人的白细胞,每mg蛋白有10~(6·2)单位特异活性,另一种(IFNαz)是用重组DNA技术从Ecoli中诱导的,每mg蛋白含有10~(7·6)单位特异活性。两种制品的等量抗病毒单位     

大肠杆菌棉子糖操纵子

大肠杆菌(Escherichiacoli)棉子糖(raf)操纵子位于质粒,它编码能够使大肠杆菌吸收和利用三糖棉子糖的蛋白,即一个主动运输系统(Raf透性酶),α半乳糖苷酶和蔗糖水解酶。raf操纵子包括启动子rafP,调节基因rafR,操纵基因rafO以及rafA,rafB,rafD三个结构基因。这个操纵子由一个阻遏蛋白RafR负控制,同时以环腺苷代谢降解物基因激活蛋白(cAMPCAP)为中介的正调控也参与调节。     

苜蓿根瘤菌nod A蛋白在细胞中的定位

应用噬菌体T7 RNA聚合酶/启动子表达系统,质粒pT7—6作为载体,构建了带有首蓿根瘤菌(Rhizobium meliloti)nod A基因的重组质粒pBF3.nod A在T7启动子的控制下,经诱导在大肠杆菌JAKE中得到表达,产物为21.5kD多肽.对nod A基因在大肠杆菌中的翻译产物(NodA)进行细胞定位分析表明,NodA同时存在于细胞质和细胞膜中.     

KLF7通过抑制缺氧诱导因子1α转录影响肉鸡脂肪组织发育

Krüppel样转录因子7(Krüppel-like factor 7, KLF7)是脂肪形成的负调控因子,而缺氧诱导因子1(hypoxia-inducible factor 1, HIF1)促进缺氧诱导的哺乳动物脂肪组织发育。本实验室前期利用ChIP-seq技术,发现在鸡的缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor 1 alpha, HIF1α)基因上游存在1个KLF7的结合峰,提示KLF7可能调控HIF1α基因转录。为此,本研究首先利用ChIP-PCR技术验证ChIP-seq结果,发现KLF7能够与HIF1α基因5′侧翼区结合。双荧光素酶报告基因与qRT-PCR结果显示,过表达KLF7能够显著下调HIF1α(-4 432/-4 182)的荧光素酶报告基因活性（P<0.01）,抑制HIF1α基因表达。与野生型质粒相比,将生物信息学预测的KLF7结合基序“TGCGCAGCAA”(-4 300/-4 290)缺失突变后, HIF1α(-4 432/-4 182)报告基因活性显著增强（P<0.01）。此外,选取第19代1～7周龄东北农业大学高、低脂双向选择品系肉鸡(Northeast Agricultural University broiler lines divergently selected for abdominal fat content, NEAUHLF)作为实验材料,利用qRT-PCR检测HIF1α基因在肉鸡腹部脂肪组织中的表达规律。结果显示,HIF1α在1～7周龄高脂系肉鸡中的相对表达量均高于低脂系,提示HIF1α对鸡脂肪组织发育具有促进作用。在永生化鸡前体脂肪细胞系(immortalized chicken preadipocyte cell line, ICP1)诱导分化过程中,HIF1α相对表达量逐渐升高。综上所述,HIF1α是转录因子KLF7的一个靶基因,KLF7可能通过抑制HIF1α基因转录参与鸡脂肪组织发育过程。     

人Trim5α嵌合体蛋白与HIV-1gag蛋白体外分子间相互作用的鉴定

目的:表达和纯化人TRIM5α嵌合体蛋白［TRIM5α-H(R328-332)］,并探讨该蛋白和HIV-1gag间的相互作用。方法:将构建的TRIM5α嵌合体pET-28a-TRIM5α-H(R328-332),转化大肠杆菌BL21(DE3) ,获得重组表达质粒pETTRIM5α-H(R328-332),30℃下经IPTG诱导,该融合蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)中表达。获得的重组的蛋白再经过纯化,SDS-PAGE分析重组蛋白,并用免疫共沉淀技术和ELISA等检测重组蛋白与HIV-1 gag间的相互作用。结果:构建的重组质粒在大肠杆菌中获得表达,重组TRIM5α-H(R328-332)蛋白经纯化复性后,通过免疫共沉淀和ELISA等技术,证明TRIM5α-H(R328-332)蛋白能够与HIV-1gag间的相互作用。 结论:在大肠杆菌表达系统中成功表达了重组TRIM5α-H(R328-332)蛋白,并且证实其在体外与HIV-1gag有结合作用。[摘要]　目的:表达和纯化人Trim5α嵌合体蛋白[Trim5α H(R328-332)],并探讨该蛋白和HIV-1gag间的相互作用。方法:将构建的Trim5α嵌合体pET 28a Trim5α H(R328-332),转化大肠杆菌BL21(DE3) ,获得重组表达质粒pETTrim5α H(R328-332),30℃下经IPTG诱导,该融合蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)中表达。获得的重组的蛋白再经过纯化,用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析重组蛋白,并用免疫共沉淀技术、His pull down和ELISA等检测重组蛋白与HIV-1gag间的相互作用。结果:构建的重组质粒在大肠杆菌中获得表达,经纯化后的重组Trim5α H(R328-332)蛋白纯度可达90%以上。通过免疫共沉淀、GST pull down和ELISA等技术,证明Trim5α H(R328-332)蛋白能够与HIV-1gag间的相互作用。 结论:本实验在大肠杆菌表达系统中成功表达了重组Trim5α H(R328-332)蛋白,并且证实其在体外与HIV-1gag有结合作用。     

条斑紫菜藻红、藻蓝蛋白α和β亚基基因序列测定及分析

为了获得江苏吕泗的条斑紫菜藻红蛋白α(Pea)和β(Peb)亚基、藻 蓝蛋白α(Pca)和β(Pcb)亚基基因的DNA序列,本文对其基因进行了克隆、 序列测定及分析.根据已发表的基因序列(DQ666487.1)设计引物,对提取自 条斑紫菜叶状体的DNA进行PCR和电泳鉴定,产物经测序证实获得藻红蛋白 序列1 357 bp (HM008263.1)和藻蓝蛋白序列1 335 bp (HM008262.1).上述 两段序列与已报道的条斑紫菜相关序列(DQ666487.1)同源性均为99％,与 其它几种紫菜相关序列同源性为88％～98％.两段序列均采用多顺反子转录 策略,排布顺序为5′Untranslated Regions(UTR)- Peb -间隔区- Pea -3 ′UTR 和 5′UTR- Pcb -间隔区- Pca -3′UTR.文中对基因翻译所得氨基 酸序列做了理化参数、功能位点及空间构型的预测.基于对序列开放阅读框 、启动子、Shine-Dalgarno (SD)序列的分析,本文对条斑紫菜分类地位进 行了讨论.     

乙肝病毒核心抗原基因在大肠杆菌中的表达

根据乙型肝炎病毒(HBV)DNA全基因组克隆pHBV-NC的酶切图谱,分别用限制性内切酶HincⅡ-AvaⅠ和BgLⅡ剪切pHBV—NC_1-DNA,获得了两种不同长度HBV核心抗原基因片段:HBcAgⅠ片段和HBcAgⅡ片段。用带有P_R启动子的质粒pCQV2和带有Lac启动子的质粒pUR222与HBcAgⅠ段和HBcAgⅡ片段连接,分别转化到大肠杆菌中,获得了三种不同的表达菌株,命名为pHBcAgⅠ、pHBcAgⅡ和pLcAgⅡ,并对其核心抗原的表达量做了比较。     

Salubrinal对铜负荷诱导的PERK/eIF2α内质网应激信号通路介导肝细胞凋亡的干预作用

Wilson病是一种以肝损害为常见临床表现的常染色体隐性遗传铜代谢障碍性疾病,但铜蓄积导致的肝细胞损害的具体分子机制尚不明确。本研究拟采用硫酸铜模拟肝细胞铜负荷进行体外实验,选用Western印迹法测试铜负荷肝细胞内蛋白激酶R样内质网激酶(protein kinase R-like endoplasmic reticulum kinase, PERK)及p-eIF2α蛋白质的表达;并探究特异性eIF2α磷酸化抑制剂Salubrinal对铜负荷诱导的肝细胞凋亡、胱天蛋白酶-3活性、C/EBP同源蛋白（C/EBP homologous protein, CHOP）mRNA转录的影响。选用流式细胞仪测试肝细胞凋亡率;比色法测试肝细胞内的胱天蛋白酶-3活性;Real-time PCR法检测肝细胞内CHOP mRNA转录水平。本研究结果显示: (1) 铜负荷显示出时间依赖性地增加肝细胞内PERK及p-eIF2α蛋白质表达(P<0.05, P<0.01)。(2)相比较对照组,铜负荷培养肝细胞24 h明显增加了肝细胞的凋亡率(P<0.01),增强了肝细胞内的胱天蛋白酶-3活性,促进肝细胞内CHOP mRNA的转录,加入特异性eIF2α磷酸化抑制剂Salubrinal后可抑制上述过程。(3)相比较对照组,铜负荷促进肝细胞PERK及p-eIF2α蛋白质表达,加入特异性eIF2α磷酸化抑制剂Salubrinal后,对铜负荷诱导的肝细胞PERK蛋白质表达无影响(P>0.05),但可显著抑制铜负荷诱导的肝细胞p-eIF2α蛋白质表达(P<0.01)。本研究结果提示,铜负荷可以诱发肝细胞内质网应激,铜负荷引起的肝细胞凋亡机制与激活内质网应激PERK/eIF2α信号通路密切相关, Salubrinal具有干预该信号通路作用,能够抑制铜负荷后肝细胞的凋亡。     

原子力显微镜检测过表达α-突触核蛋白引起的线粒体结构变化

目的：利用原子力显微镜等方法,明确α-突触核蛋白（α-synuclein, α-syn）过表达对线粒体的影响。方法：将腺相关病毒（AAV）载体介导表达的α-syn (AAV /α-syn)病毒包装颗粒,给大鼠脑内黑质区定位注射,建立α-syn过表达的大鼠模型,并以AAV介导表达的报告基因LacZ (AAV/LacZ)为动物对照组。提取大鼠黑质脑组织的线粒体,并通过JC1染色检测线粒体膜电势（ΔΨ）变化和Western Blot检测线粒体中α-syn蛋白量的变化;采用原子力显微镜观测线粒体表面结构的变化。结果：实验组大鼠黑质脑组织过表达α-syn基因,第16周时,Western blot显示线粒体中α-syn蛋白量增加约2倍;JC1染色发现ΔΨ下降;原子力显微镜观测可见线粒体体积增大,线粒体膜表面出现较多孔道样改变。结论：大鼠黑质脑组织过表达α-syn基因,第16周时,可导致α-syn蛋白在线粒体积聚;并可引起线粒体增大、膜形成孔道样改变、ΔΨ下降。     

PINK1与α-synuclein相互作用结构域鉴定

目的: 确定PINK1与α-synuclein相互作用的结构域。方法: 将PINK1不同结构域质粒(pcDNA3.1-3xFlag-hPINK1^WT, pcDNA3.1-3xFlag-hPINK1(G309D),pcDNA3.1-3xFlag-hPINK1(ΔN35),pcDNA3.1-3xFlag-hPINK1(ΔC145),pcDNA3.1-3xFlag-hPINK1(156~509), pcDNA3.1-3xFlag-hPINK1(Δ156~581), pcDNA3.1-3xFlag-vector)分别和pCMV-Myc-α-synuclein质粒共转染人胚肾HEK293T细胞,通过免疫共沉淀(Co-IP)技术验证PINK1与α-synuclein相互作用的结构域;同时进行免疫细胞化学染色,利用激光扫描共聚焦显微镜观察两种蛋白的共定位关系。结果: Co-IP实验结果表明PINK1与α-synuclein相互作用的结构域为PINK1的激酶结构域。免疫细胞化学实验也证实α-synuclein只与含激酶结构域的PINK1蛋白在细胞中存在共定位关系。结论: PINK1与α-synuclein相互作用的结构域位于其激酶结构域。     

水稻胚乳特异性启动子Gt1的克隆及其在玉米中的功能验证

以水稻基因组DNA为模板,用PCR方法克隆了水稻谷蛋白基因G t1的启动子序列,并将其构建到带有绿色荧光蛋白基因(gfp)的植物表达载体上,用微束激光穿刺法转化玉米的受体组织,通过外源基因瞬时表达的方法验证了该启动子的功能,结果表明在胚乳中有较强的表达,而在其它组织中表达很弱;证明了水稻谷蛋白基因G t1的启动子在不同物种玉米中同样具有胚乳特异表达的功能。为这一胚乳特异启动子的广泛利用提供了理论依据。