抗TGFβ1核酶以及嵌合型核酶的细胞外和肝星状细胞内活性鉴定

大量研究表明转化生长因子β1参与细胞的多种生理和病理过程. 为了研究TGFβ1在这些过程中的详细发病机制, 设计了针对TGFβ1的非嵌合型锤头状核酶和U1小核RNA嵌合型核酶. 鉴定非嵌合型锤头状核酶和U1小核RNA嵌合型核酶的胞外以及活化型肝星状细胞内的活性. 核酶的胞外切割反应结果证实, 非嵌合型核酶的胞外活性优于U1小核RNA嵌合型核酶. 进一步研究发现, U1小核RNA嵌合型核酶在转染的肝星状细胞内可以高效下调TGFβ1的表达, 且其胞内活性明显强于非嵌合型核酶. 这些结果表明, 抗TGFβ1的U1小核RNA嵌合型核酶不仅为TGFβ1在细胞的生理和病理过程中具体作用机制的研究提供一种有效的工具, 而且有望为TGFβ1相关性疾病的治疗提供一个有效手段.     

核酶研究的进展

核酶作为一种特异性抑制转录后基因表达的遗传操作工具,已在基因治疗和后基因组研究领域显示出其巨大的应用价值。目前,人们正致力于提高核酶在体内的活性,以及寻找新的更有价值的核酶结构。本文就在核酶的设计目标剪切位点的选择促进核酶剪切活性的额外因于用体外筛选方法获得新型核酶、在哺乳动物模型中的应用等方面的进展以及核酶研究中应注意的问题作一介绍。     

反义核酸抗肝炎病毒研究进展

病毒性肝炎的治疗一直是困扰人类的一个难题.目前可利用的药物仍屈指可数.反义核酸技术的发展为病毒性肝炎的治疗带来了新的希望.利用反义DNA,反义RNA和核酶技术来抑制乙型肝炎病毒,丙型肝炎病毒和丁型肝炎病毒,在体外已进行了大量的研究,体内也进行了一些研究,为临床应用反义核酸治疗病毒性肝炎奠定了基础.     

特异切割马铃薯纺锤形块茎类病毒负链的多价核酶的构建和体外活性测定

根据锤头型核酶的作用模式 ,设计、合成并克隆了特异切割马铃薯纺锤形块茎类病毒 (PSTVd)负链RNA不同区域位点的双价和三价锤头型核酶基因。通过体外转录 ,将PSTVd负链RNA分别与双价和三价核酶混合 ,37℃温育 2h。结果表明 ,双价核酶和三价核酶均表现出较高的切割活性 ,其中双价核酶处理的切割产物的大小与理论值相符合。三价核酶虽表现出较高的切割活性 ,但只是其中一价核酶在起作用。讨论了二价和三价核酶的应用前景。     

桑花叶萎缩类病毒基因组结构特征及聚类分析

桑花叶萎缩类病毒(Mulberry mosaic dwarf viroid, MMDVd)是近些年发现的桑花叶型萎缩病的病原物,本研究利用Mfold等软件和保守序列分析了MMDVd的二级结构及其中存在的核酶,并进一步对类病毒和卫星RNA进行了聚类分析,以期解决其分类和进化地位。结果表明MMDVd的正链存在典型的锤头型核酶结构,自切割位点为AUC,负链存在有疑似发夹型核酶的二级结构,是目前发现的第四个发夹核酶。聚类分析研究中,Pospiviroidae科类病毒单独形成一分支,Avsunviroidae科PLMVd和CChMVd首先与v LTSV聚合,而本研究MMDVd首先与卫星RNA s TRSV、s ArMV聚合,结合MMDVd正负链不同于已知Avsunviroidae科的两个锤头型核酶的结构,表明MMDVd应为一个新的未分类属,对于其核酶的自切割活性及其复制机制,则需要进一步的实验研究来验证。     

glmS核糖开关研究进展

glmS核酶是存在于革兰氏阳性细菌中,对葡糖胺-6-磷酸(GlcN6P)的合成起反馈抑制作用的核糖开关。同时,glmS核糖开关是一种位于glmS基因5′非翻译区的自剪切核酶。glmS核糖开关/核酶通过结合GlcN6P后自剪切抑制下游基因glmS的表达。对glmS核糖开关结构和功能的研究将有助于开发新的抗生素作用靶点。本文对glmS核糖开关的结构和功能进行阐述并介绍glmS核糖开关近年来的研究进展和应用。     

脱氧核酶及其应用进展

脱氧核酶是利用体外分子进化技术合成的一种具有催化功能的单链DNA片段,具有高效的催化活性和结构识别能力,迄今为止,已发现大量具有催化功能的脱氧核酶。其中具有RNA切割活性的脱氧核酶,能催化RNA特定部位的切割反应,从mRNA水平对基因灭活．从而调控蛋白质的表达．可能成为治疗肿瘤、病毒感染性疾病以及其它相关疾病,基因功能研究,核酸突变分析等的新型工具。     

HCV特异性M1GS核酶的构建及体外切割活性研究

针对HCV基因组中较为保守的区域-5'UTR,设计一段GS引导序列,并与大肠杆菌RNase P的催化亚基-M1RNA的3'末端共价结合,构建序列特异性M1GS核酶-M1GS-HCV/C20。体外实验证实,所构建的人工核酶对HCV 5'UTR具有明显的靶向切割活性,且这种切割发生于靶序列的特定位点。本研究将为进一步阐明该核酶在胞内的活性、乃至动物模型内评价其抗病毒效果提供实验材料,从而为新型抗HCV药物及反义基因治疗的研究奠定基础。     

特异切割马铃薯纺锤形块茎类病毒负链的多价核酶的构建和体外活 …

根据锤头型核酶的作用模式,设计、合成并克隆了特异切割马铃薯纺锤形块茎类病毒（ＰＳＴＶｄ）负链ＲＮＡ不同区域位点的双价和三价锤头型核酶基因。通过体外转录,将ＰＳＴＶｄ负链ＲＮＡ分别与双价和三价核酶混合,３７℃温育２ｈ。结果表明,双价核酶和三价核酶均表现出较高的切割活性,其中双价核酶处理的切割产物的大小与理论值相符合。三价核酶虽表现出较高的切割活性,但只是其中一价核酶在起作用,讨论了二价和三价核酶的应     

针对I型及Ⅲ型前胶原基因的二联核酶的构建及体外活性研究

增殖性瘢痕组织中胶原蛋白的合成显著增加从而导致胶原的过度沉积。利用核酶特异地抑制前胶原基因的表达可减少胶原蛋白的合成,为瘢痕的研究和防治提供了新的思路。为研究用核酶抑制前胶原基因表达的可能及效果,设计并构建了针对α1（I）型及α1（Ⅲ）型前胶原基因的二个单价核酶串联的二联核酶基因真核表达载体,并对其体外切割活性 进行研究。结果表明该二联核酶的切割效果明显,均能有效地切割底物,为进一步研究核酶的前胶原基因表达的抑制作用以及利用核酶防治瘢痕产生打下基础。     

针对Ⅰ型及Ⅲ型前胶原基因的二联核酶的构建及体外活性研究

增殖性瘢痕组织中胶原蛋白的合成显著增加从而导致胶原的过度沉积。利用核酶特异地抑制前胶原基因的表达可减少胶原蛋白的合成,为瘢痕的研究和防治提供了新的思路。为研究用核酶抑制前胶原基因表达的可能及效果, 设计并构建了针对α₁(Ⅰ)型及α₁(Ⅲ)型前胶原基因的二个单价核酶串联的二联核酶基因真核表达载体,并对其体外切割活性进行研究。结果表明该二联核酶的切割效果明显,均能有效地切割底物,为进一步研究核酶对前胶原基因表达的抑制作用以及利用核酶防治瘢痕产生打下基础。      

抗人组织金属蛋白酶抑制剂—1核酶的体外制备和活性鉴定

研究了特异切割人瘢痕组织中组织金属蛋白酶抑制剂 1(tissueinhibitorofmetalloproteinases 1,TIMP 1)的锤头状核酶 ,测定了其体外切割活性。制备特异切割TIMP 1的U6snRNA嵌合型核酶基因克隆。TIMP 1mRNA基因片段克隆至T载体。用体外转录法大量制备以 [α 3 2 P]UTP标记的核酶及靶RNA ,进行体外切割实验。结果表明 :核酶∶底物 =1∶1时 ,活性的U6snRNA嵌合型核酶 (U6Rz35 8)在 5 0℃具有最佳切割活性 ,切割效率为 76 .34% ;37℃时 ,切割效率为 5 5 .2 1%。5 0℃时 ,Km=39.6nmol/L ,kcat=0 .2 1min-1;而点突变型核酶U6Rz35 8m 没有切割活性。制备的U6 Rz35 8有良好的特异切割活性 ,有望在瘢痕成纤维细胞内抑制人TIMP 1的表达。     

锤头状核酶在HepG2细胞中抑制adr亚型的乙型肝炎病毒

针对HBV基因组设计了三种锤头状核酶－－RS3、RC2和RC1。将裸露的和用tRNA包埋的核酶（RtS3、RtC2和RtC1）基因插入RNA修剪质粒pRG523中,然后转变为真核表达载体,使用同样克隆技术,构建由不同长度（2、4、8、12个）RS3或12个RtS3连成的鸟枪型真核表达载体,将它们分别与带有HBV基因组的质粒共转染人肝癌细胞系HepG2,用G418筛选抗性细胞。分析不同种类的核酶在G418抗性细胞中的HBV抑制活性,包括子代HBV－DNA、HBV－RNA和抗原（HBsAg或HBcAg/HBeAg)表达的减少。结果表明,所有设计的核酶对HBV有＞70％的抑制活性,而tRNA包埋核酶的活性略高于裸露核酶。特别值得提出的是,由8个或12个相同核酶连接的鸟枪型质粒（8RS3、12RS3和12RsS3）具有很高的抑制HBV活性,达到＞9－％的抑制。     

U6嵌合型抗caspase-3核酶的体外及体内活性鉴定

为探讨caspase-3基因在细胞凋亡中的作用,及不同表达核酶的载体在体内的表达效果,本研究对比了3种表达核酶的真核质粒,包括RNA聚合酶Ⅱ启动的p1.5RZ107(自我剪切)和pRZ107及RNA聚合酶Ⅲ启动的嵌合于U6中的pU6RZ107在体外和在肝细胞BRL-3A内的活性,以期获得细胞内切割活性较高的的核酶载体方面的信息.结果显示,具有自我剪切功能的质粒p1.5RZ107在体外切割靶RNA的效率最高,几达80%;而体内caspase-3在RNA,蛋白水平及蛋白功能活性上均显著下降,证明核酶在体内均可有效地表达并切割底物,以pU6RZ107切割效率最高,约达65%,pRZ107次之,p1.5RZ107最低.结果表明,U6嵌合型核酶pU6RZ107体内可有效地表达核酶及下调靶RNA水平,这不仅为探讨caspase-3在凋亡途径中的作用,也可为今后的基因治疗提供研究基础.     

锤头状核酶对转化生长因子β1 RNA的体外剪切作用

为研究转化生长因子β1（TGFβ1）在造血调控中的关键作用, 构建针对抗转化生长因子β1的锤头状核酶, 并对它的体外剪切活性进行探讨. TGFβ1 cDNA部分基因片段其克隆入T载体中, ３２Ｐ标记TGFβ1体外转录物, 变性的聚丙烯酰胺凝胶电泳纯化获得靶RNA.计算机设计抗TGFβ1的锤头状核酶, 并把合成的核酶基因片段克隆入pGEM-9Zf(-)中T7启动子的下游, 凝胶电泳纯化回收３２Ｐ标记核酶的体外转录物.在不同条件下进行核酶的剪切反应, 变性PAGE, 放射自显影.活性的Rz445在37℃时具有良好活性, Km为29.55 nmol/L, Kcat为0.1533 min－1, 突变型核酶Rz445m没有剪切活性.制备的Rz445在体外具有良好的特异催化剪切活性, 并有望胞内抑制TGFβ1表达, 从而在干细胞移植中应用.     

特异切割12-脂加氧酶mRNA的核酶体外活性及动力学研究

根据锤头状核酶(Ribozyme)的作用模式,设计、合成并克隆了特异性切割12-脂加氧酶(12-LO)mRNA的核酶基因。以合成的25个核苷酸长的12-脂加氧酶RNA片段为底物与转录的核酶RNA一起保温检测其体外切割活性。实验结果表明,在37℃保温时,核酶在体外对12脂加氧酶具有较高的特异切割活性,其Km值为1300 nmol/L,其kcat值为0.083/min,在50℃保温时,核酶具有很高的切割活性,其kcat值为0.31/min。     

核酶设计、合成与克隆的一种新方法

介绍了一种设计、合成与克隆人造核酶的新方法.通过在“锤头结构”模型中非保守性区域引入 Bgl I 切点,不仅维持了核酶切割活性所必需的二级结构,而且为核酶克隆的鉴定提供了极为方便的手段.另外还通过在核酶模板两端引入限制性内切酶半切点,一步直接将核酶模板连接、聚合、克隆到体外转录载体上,大大简化了以往核酶克隆的繁琐操作,省时、省力,克隆效率也较高.     

适体核酶型人工核糖开关的设计

适体核酶型核糖开关是近年出现的一种人工基因调控开关。最常见的适体核酶由锤头状核酶和适体组成,结构清晰,易于设计。作为一种顺式作用元件,适体核酶型核糖开关在特异性配体的作用下,无需蛋白质辅助,即可通过调节自身裂解反应,调控mRNA的翻译,可应用于多种细胞的基因调控。目前适体核酶型核糖开关的设计,主要是通过合理组装核酶与适体元件,整合到mRNA后再进行功能筛选。该基因调控开关调节幅度大、响应迅速、调控方式简洁,有可能应用于体内传感器、基因治疗、生物处理器等多个领域。     

特异切割12-脂加氧酶mRNA的核酶体外活性及动力学研究

根据锤头状核酶（Ｒｉｂｏｚｙｍｅ）的作用模式,设计、合成并克隆了特异性切割１２－脂加氧酶（１２－ＬＯ）ｍＮＲＡ的核酶基因。以合成的２５个核苷酸长的１２－脂加氧酶ＲＮＡ片段为底物与转录的核酶ＲＮＡ一起保温检测其体 割活性。实验结果表明,在３７℃保温时,核酶在体外对１２－脂加氧酶具有较高的特异切割活性,其Ｋｍ值为１３００ｎｍｏｌ／Ｌ,其ｋｃａｔ值为０．０８３／ｍｉｎ,在５０℃保温时,核酶具有很高的切割     

抗肿瘤细胞多药抗性基因MDR1和MRP1双靶位自剪切核酶的合成及其在体外活性研究

多药耐药基因MDR1和 (或 )MRP1过度表达是引起肿瘤细胞对化疗药物产生多重耐药性的重要原因 .在以往研究抗MDR1基因的核酶 (196MDR1 Rz)的基础上 ,合成了针对MRP1基因 2 10和 730编码子的核酶 (2 10MRP1 Rz ,730MRP1 Rz) ,同时利用RNA二级结构分析程序mfold 3 0设计合成了一种双靶位自剪切核酶体系 (Coat) .将 196MDR1 Rz和 2 10MRP1 Rz基因同时载入到该体系中 ,建立了抗MDR1 MRP1双靶位核酶 .在无细胞体系中对上述核酶进行的生物活性实验表明 ,2 10MRP1 Rz与 730MRP1 Rz相比能够更有效地切割底物 ;载入Coat的抗MDR1和MRP1核酶均能得以有效释放 ,同时切割各自的靶RNA序列 ,切割效率与单靶位核酶一致 ;串联核酶的先后顺序不影响切割活性