利用酵母双杂交系统筛选与人巨细胞病毒皮层蛋白pUL23相互作用的病毒编码蛋白

人巨细胞病毒(HCMV) UL23基因编码病毒皮层蛋白,该基因缺失时,病毒在人包皮成纤维细胞(HFF)中的繁殖速度加快.为进一步阐述HCMV UL23基因编码产物 pUL23的功能及调控机制,采用鸟枪法构建了融合于GAL4活性区域的HCMV Towne株 基因组随机表达文库.利用酵母双杂交技术,以pGBKT7 -UL23为诱饵质粒,从构建 的HCMV基因组表达文库中筛选到与pUL23相互作用的病毒编码蛋白pUL24. GST-pull down实验和免疫共沉淀实验进一步确认两种病毒蛋白之间的相互作用.结果 表明,构建的HCMV基因组表达文库能够用于GAL4酵母双杂交系统筛选与诱饵蛋白相互作用的病毒自身编码蛋白.病毒蛋白pUL23和pUL24之间具有相互作用,这为进一 步阐述pUL23在HCMV感染过程中的功能提供依据.该研究为揭示HCMV病毒感染机制奠定了基础.     

人巨细胞病毒编码蛋白pUL23在E.coli BL21(DE3)中的表达和纯化

大肠杆菌中高效表达携带组氨酸标签的人巨细胞病毒皮层蛋白pUL23,并进行纯化以及鉴定.提取感染HCMV Towne病毒株的HFF细胞的总RNA,逆转录为cDNA作为模板,经PCR获得UL23的基因片段,将此片段插入表达载体pET-28a(+),构建pET28a(+)-UL23重组质粒.将pET28a(+)-UL23转化至大肠杆菌BL21( DE3),进行IPTG诱导表达.表达产物经Western blotting分析后进行发酵,再用Ni sepharose亲和层析纯化,纯化产物进行SDS-PAGE和Western blotting检测.结果表明,成功构建pET28a(+)-UL23原核表达载体,表达及纯化了His-pUL23融合蛋白.为进一步研究pUL23奠定基础.     

Tet-On3G系统调控人巨细胞病毒蛋白pUL23稳定表达的人胚肺成纤维细胞(HELF)系的建立

人巨细胞病毒(Human cytomegalovirus,HCMV)为疱疹病毒家族一员,易导致免疫力低下或缺陷的人群严重疾病,目前对HCMV编码的皮层蛋白pUL23功能的相关报道很少。本研究应用Tet-On3G诱导表达系统,在人胚肺成纤维细胞(Human embryonic lung fibroblast,HELF)建立诱导表达HCMV病毒蛋白pUL23细胞模型。将病毒基因UL23和阳性对照基因EGFP分别定向插入应答慢病毒载体pLVX-TRE3G中,获得pLVX-TRE3GUL23-3×Flag、pLVX-TRE3G-EGFP重组慢病毒载体。运用二代慢病毒包装系统与Lenti-X293T包装细胞系,制备收获慢病毒后感染人胚肺成纤维细胞HELF。遗传霉素(Geneticin,G418)和嘌呤霉素(Puromycin,Puro)抗性筛选后多西环素(Doxycycline,Dox)诱导外源基因表达。感染后的细胞在96孔板有限稀释法成单克隆,分别采用RT-PCR与Western blot技术检测病毒UL23基因在mRNA水平与蛋白水平的表达量,筛选出当诱导时高效表达且未诱导时低表达的单克隆细胞;并评估Dox诱导剂量与诱导时间对外源蛋白pUL23表达的影响。限制性内切酶与测序显示重组质粒pLVX-TRE3G-UL23-3×Flag、pLVX-TRE3G-EGFP序列和方向正确。病毒蛋白pUL23在感染细胞中能够被诱导表达;当Dox浓度高于400ng/mL时pUL23蛋白表达量不再随Dox剂量增高而增高。在Dox诱导2h后,RT-PCR结果表明在921bp处有特定条带(UL23-3×Flag基因)与此同时,Western blot实验也检测到pUL23蛋白。这些结果表明,成功构建重组慢病毒载体,包装成慢病毒感染后,病毒基因UL23能够在人胚肺成纤维细胞中诱导表达。Dox的最佳工作浓度为400ng/mL,最佳诱导时间为12h至24h之间。这将为进一步研究病毒蛋白pU23的功能奠定基础。     

鼻咽癌下调新基因NOR1相互作用蛋白的筛选和鉴定

NOR1基因是新的鼻咽癌相关基因,该基因在鼻咽癌细胞系HNE1和鼻咽癌组织中表达下调．在鼻咽癌细胞HNE1中恢复NOR1基因表达抑制了鼻咽癌细胞的生长和增殖能力．为了探讨NOR1基因的生物学功能,以NOR1基因为诱饵运用酵母双杂交技术在人胎脑文库中筛选其交互作用蛋白,挑选阳性克隆,进行DNA序列分析和同源检索,阳性克隆编码7个不同的蛋白质,其中一个阳性克隆编码线粒体ATP合成酶亚基OSCP蛋白．瞬时转染pCMV-myc-NOR1质粒进入鼻咽癌5-8F细胞,通过密度梯度离心法分离线粒体蛋白,Western blot检测表明myc-NOR1蛋白分布于线粒体与胞浆．免疫荧光检测表明在鼻咽正常上皮细胞NP69中内源性NOR1蛋白与线粒体存在明显共定位．随后采用特异性酵母双杂交、免疫荧光共定位、免疫共沉淀技术证实了NOR1与OSCP在线粒体内存在交互作用．提示,NOR1是一个新的线粒体蛋白,可能通过结合OSCP蛋白调控细胞能量代谢,为深入探讨其功能提供了重要线索．     

IEX-1相互作用蛋白的筛选与鉴定

骨肉瘤即原发于骨的恶性肿瘤,易发生早期肺转移且预后差,恶性程度高.本研究小组前期研究发现,IEX-1在骨肉瘤中具有重要作用.为了阐明其作用机制,本研究运用酵母双杂交技术筛选其相互作用蛋白,共鉴定出12个IEX-1相互作用蛋白,包括生物氧化相关酶类、分子伴侣、信号转导相关蛋白等.并首次证实clusterin(CLU,又名载脂蛋白J)与IEX-1存在相互作用,两者在细胞中具有很好的共定位.采用RNAi干扰减低骨肉瘤细胞中内源性CLU表达水平,显著抑制了细胞增殖与细胞侵袭能力.为阐明IEX-1在骨肉瘤发生发展中的作用机制提供了重要的线索,为骨肉瘤的早期诊治及预后监测提供了新的靶点.     

人巨细胞病毒UL55编码蛋白结合蛋白的筛选与鉴定

从人胎脑c DNA文库中筛选和鉴定出与人巨细胞病毒(Human cytomegalovirus,HCMV)UL55编码蛋白结合的蛋白。将UL55基因编码区克隆到诱饵载体p GBKT7中,在证实UL55蛋白不具有自激活作用的前提下,采用Match-maker GAL酵母双杂交系统筛选人胎脑c DNA文库中与UL55蛋白结合的宿主蛋白,用酵母双杂交回转实验验证UL55蛋白与获得的蛋白结合的可靠性。将酵母双杂交筛选出的文库蛋白烯醇化酶1(enolase1,ENO 1)构建到p GEX-4T-2载体上,利用GST pull-down技术体外验证ENO 1与HCMV UL55蛋白的结合。并依据所筛选出蛋白的生物学功能分析UL55蛋白可能的生物学功能。结果显示有10种蛋白与HCMV UL55编码蛋白结合。应用GST pull-down技术检测到ENO 1与HCMV UL55相互结合的蛋白条带。成功地筛选出10种与UL55蛋白相互结合的宿主蛋白,GST pull-down实验进一步表明ENO 1可以与HCMV UL55蛋白直接结合,为进一步研究UL55蛋白的功能提供了新的线索。     

酵母双杂交筛选心脏cDNA文库中与人热激蛋白70相互作用的蛋白质

目的:利用酵母双杂交系统从人心肌cDNA文库中筛选与热激蛋白70(HSP70)相互作用的蛋白质。方法:从人心脏cDNA文库扩增Hsp70基因,克隆于pGBKT7载体上,酶切鉴定及序列分析,并检测pGBKT7-Hsp70酵母细胞AH109中的自激活活性;将构建的酵母表达诱饵质粒载体pGBKT7-Hsp70转化AH109酵母细胞,与转化有人心脏cDNA文库的酵母Yl87进行交配实验,筛选与HSP70相互作用的蛋白质,通过一对一的回复杂交实验排除假阳性,对阳性克隆进行序列测定和生物信息学分析。结果:构建了"诱饵"质粒栽体pGBKT7-Hsp70,并证明其在酵母双杂交系统中无自激活活性,筛选得到多个与Hsp70相互作用的阳性转化子,并最终得到HSP70的1个相互作用蛋白质HIP。结论:应用酵母双杂交系统筛选出与HSP70相互作用的1个蛋白质,它们的相互作用可能与HSP70发挥细胞分子伴侣作用有关。     

PML coiled-coil结构域与RAN结合蛋白9相互作用的验证

目的验证前髓细胞性白血病的卷曲螺旋结构域（PML—C）和RAN结合蛋白9（RANBP9）之间的相互作用。方法构建分别表达诱饵蛋白PML—C和靶蛋白RANBP9的载体pGBKT7-PML-C和pACT2-RANBP9,然后转人酵母AH109,培养3～5d后对其是否有胞内相互作用进行检测。将目的片断PML-C和RANBP9再次构建于真核生物表达载体pCMV—HA和pCMV—myc里,然后共转染人胚肾293细胞里（HEK293）,最后对其是否有体外相互作用通过免疫共沉淀和免疫印迹进行分析。结果在共转化了质粒pGBKT7-PML—C和pACT2-RANBP9的AH109酵母平板里观察到蓝色菌落生长。用抗HA多克隆抗体对共转染过重组质粒的HEK293细胞的蛋白提取物进行免疫共沉淀,再用抗myc单克隆抗体作为一抗进行免疫印迹,最终检测出融合蛋白myc—RANBP9条带。结论酵母双杂交实验验证了PML—C和RANBP9之间存在胞内相互作用,同时免疫共沉淀实验也从体外验证了它们之间的相互作用。     

鸡法氏囊B淋巴细胞中与鸡传染性法氏囊病病毒VP2相互作用蛋白筛选

为了获得鸡法氏囊B淋巴细胞中与鸡传染性法氏囊病病毒 (IBDV) VP2相互作用的蛋白质,利用酵母双杂交系统,用IBDV VP2蛋白为诱饵蛋白,筛选鸡法氏囊B淋巴细胞cDNA表达文库。将表达文库质粒转化含IBDV VP2诱饵质粒的酵母感受态细胞,检测报告基因在相应的营养缺陷型培养基 (SD/-Leu/-Trp/-His) 上表达情况,进一步经β-半乳糖苷酶报告基因检测,筛选到16个阳性克隆。提取阳性克隆质粒,经测序分析获得5个原鸡基因序列,分别是：线粒体DNA、蛋白质O位N-乙酰葡萄糖胺糖基化转移酶、肿瘤     

小鼠P311蛋白与类赖氨酰氧化酶-1相互作用的鉴定

P311是利用抑制差减杂交技术从小鼠肺组织中筛选到的一个肺泡发育上游调节基因.它高水平表达于肺泡发育的相关阶段,而在慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者肺组织中表达水平大大下降.为深入探讨P311蛋白的作用机制,构建pGBKT7-P311诱饵表达载体,利用酵母双杂交技术,从小鼠肺组织cDNA文库中筛选出P311相互作用蛋白类赖氨酰氧化酶-1(lysyl oxidase-like 1,Loxl-1).并通过体内外免疫共沉淀及双分子荧光互补实验进行验证.为进一步研究P311蛋白的生物学功能提供新的思路。     

原癌基因LMO3相互作用蛋白的筛选及鉴定

目的 通过筛选LMO3的相互作用蛋白,进一步了解LMO3的作用及可能机制。方法酵母双杂交方法筛选LMO3相瓦作用蛋白,并通过酵母结合试验、免疫共沉淀及荧光共定位等进行验证。结果在初步获得相互作用蛋白：钙-整合素结合蛋白（Calcium—and integrin—binding protein,CIB）的基础上,在酵母中证实了LMO3与CIB的相互作用,并通过酵母结合试验确定了CIB与LMO3的相互作用位点,发现CIB可与LMO3的第一个LIM结构域（LIMI）及全长LMO3结合,免疫共沉淀试验确证了它们可以在真核细胞内结合,荧光共定位表明与CIB的相互作用可使LMO3在C8细胞中的定位由细胞核移到细胞质。结论LMO3可以与CIB在真核细胞中发生相互作用,提示LMO3可能通过与CIB的相互作用参与细胞相关功能的调节。     

肝细胞生成素在睾丸组织中的相互作用蛋白

肝细胞生成素（HPO）具有复杂的生理功能,在睾丸中的高表达提示其在生殖活动中的重要性,而不仅局限于肝再生.构建了酵母表达载体pGBKT7-HPO,采用酵母双杂交系统,以HPO为诱饵蛋白,从人睾丸cDNA文库中寻找能够与HPO相互作用的蛋白质.经过筛选、验证阳性克隆,并进行PCR、测序和序列比对,得到4种相互作用蛋白质：NADH脱氢酶1、钠/钾ATP酶β3亚基、磷脂酶C δ1以及附睾分泌蛋白.提示HPO可能参与了细胞的蛋白质合成,能量代谢等.通过对候选蛋白的研究,为探讨HPO对睾丸组织细胞功能的调节机制提供了重要的线索.     

人肝细胞内戊型肝炎病毒结合蛋白的酵母双杂交筛选

为进一步深入研究戊型肝炎病毒(HEV)感染机制以及致病机理,用酵母双杂交系统从人肝细胞cDNA文库中筛选与戊型肝炎病毒衣壳蛋白E2相互作用的蛋白,核酸序列分析及同源性检索表明,4个克隆与E2相互作用,其中一个克隆与P38IP高度同源,细胞免疫共沉淀实验结果显示:在哺乳动物细胞水平仍能够检测到E2与P38IP片段的特异的相互作用。     

Crystal Structure of the Human Cytomegalovirus pUL50-pUL53 Core Nuclear Egress Complex Provides Insight into a Unique Assembly Scaffold for Virus-Host Protein Interactions

Nuclear replication of cytomegalovirus relies on elaborate mechanisms of nucleocytoplasmic egress of viral particles. Thus, the role of two essential and conserved viral nuclear egress proteins, pUL50 and pUL53, is pivotal. pUL50 and pUL53 heterodimerize and form a core nuclear egress complex (NEC), which is anchored to the inner nuclear membrane and provides a scaffold for the assembly of a multimeric viral-cellular NEC. Here, we report the crystal structure of the pUL50-pUL53 heterodimer (amino acids 1–175 and 50–292, respectively) at 2.44 Å resolution. Both proteins adopt a globular fold with mixed α and β secondary structure elements. pUL53-specific features include a zinc-binding site and a hook-like N-terminal extension, the latter representing a hallmark element of the pUL50-pUL53 interaction. The hook-like extension (amino acids 59–87) embraces pUL50 and contributes 1510 Ų to the total interface area (1880 Ų). The pUL50 structure overall resembles the recently published NMR structure of the murine cytomegalovirus homolog pM50 but reveals a considerable repositioning of the very C-terminal α-helix of pUL50 upon pUL53 binding. pUL53 shows structural resemblance with the GHKL domain of bacterial sensory histidine kinases. A close examination of the crystal structure indicates partial assembly of pUL50-pUL53 heterodimers to hexameric ring-like structures possibly providing additional scaffolding opportunities for NEC. In combination, the structural information on pUL50-pUL53 considerably improves our understanding of the mechanism of HCMV nuclear egress. It may also accelerate the validation of the NEC as a unique target for developing a novel type of antiviral drug and improved options of broad-spectrum antiherpesviral therapy.     

大豆类钙调磷酸酶B亚基GmCBL1互作候选蛋白的筛选

Ca2+是非生物胁迫信号转导途径中的重要信号分子,植物类钙调磷酸酶B亚基蛋白(CBL,calcineurin B-like proteins)是一类重要的钙信号受体蛋白,主要通过与其他蛋白的特异结合传递信号,使植物形成对非生物胁迫的响应。本实验室已经获得大豆Gm CBL1基因,功能鉴定显示Gm CBL1增强了转基因拟南芥对非生物胁迫的耐性。为了进一步研究Gm CBL1的作用机理,本研究构建诱饵载体p GBKT7::Gm CBL1,利用酵母双杂交技术筛选大豆Gm CBL1的互作蛋白。通过对筛选获得的106个蛋白基因测序和Blast比对分析,并根据其可能的生理功能对这些候选蛋白归类,整理得到4类蛋白:能量代谢相关蛋白、修饰蛋白、防御蛋白、钙信号转导相关蛋白。筛选得到候选蛋白的功能预测初步表明,大豆Gm CBL1参与多条信号途径,为进一步研究探索大豆CBL介导的抗逆信号转导途径奠定了基础。     

A Novel GLP1 Receptor Interacting Protein ATP6ap2 Regulates Insulin Secretion in Pancreatic Beta Cells

GLP1 activates its receptor, GLP1R, to enhance insulin secretion. The activation and transduction of GLP1R requires complex interactions with a host of accessory proteins, most of which remain largely unknown. In this study, we used membrane-based split ubiquitin yeast two-hybrid assays to identify novel GLP1R interactors in both mouse and human islets. Among these, ATP6ap2 (ATPase H⁺-transporting lysosomal accessory protein 2) was identified in both mouse and human islet screens. ATP6ap2 was shown to be abundant in islets including both alpha and beta cells. When GLP1R and ATP6ap2 were co-expressed in beta cells, GLP1R was shown to directly interact with ATP6ap2, as assessed by co-immunoprecipitation. In INS-1 cells, overexpression of ATP6ap2 did not affect insulin secretion; however, siRNA knockdown decreased both glucose-stimulated and GLP1-induced insulin secretion. Decreases in GLP1-induced insulin secretion were accompanied by attenuated GLP1 stimulated cAMP accumulation. Because ATP6ap2 is a subunit required for V-ATPase assembly of insulin granules, it has been reported to be involved in granule acidification. In accordance with this, we observed impaired insulin granule acidification upon ATP6ap2 knockdown but paradoxically increased proinsulin secretion. Importantly, as a GLP1R interactor, ATP6ap2 was required for GLP1-induced Ca²⁺ influx, in part explaining decreased insulin secretion in ATP6ap2 knockdown cells. Taken together, our findings identify a group of proteins that interact with the GLP1R. We further show that one interactor, ATP6ap2, plays a novel dual role in beta cells, modulating both GLP1R signaling and insulin processing to affect insulin secretion.     

酵母双杂交技术研究与人孕酮受体B相互作用的蛋白质

应用酵母双杂交技术研究与人孕酮受体B（hPRB）发生相互作用的蛋白质,有助于进一步阐明其在乳腺癌的发生发展中发挥重要作用的调控机制。应用酵母双杂交系统3,以hPRB不同结构域为诱饵,筛选人乳腺cDNA文库,寻找能与之相互作用的蛋白质,并运用X—α—Gal等实验提供的信息,筛除假阳性克隆。最终以AF1-DBD结构域作为诱饵最终筛出了1个阳性克隆,经测序及生物信息学分析,这个克隆所编码的蛋白为PIAS3（活化的STAT3的蛋白抑制剂）。结果表明,孕激素受体可以和PIAS3发生相互作用,它们的相互作用有可能参与乳腺癌的生长调控。     

棉花锌指蛋白GhZFP1相互作用蛋白的酵母双杂交筛选

GhZFP1蛋白是从盐胁迫棉花幼苗cDNA文库中分离的一种CCCH型锌指蛋白.初步的生物学功能研究表明,过量表达该基因的转基因烟草耐盐性和抗病性显著提高.为深入研究GhZFP1蛋白的作用机制,构建pGBKT7-m1诱饵表达载体,利用酵母双杂交系统从盐胁迫诱导棉花cDNA文库中筛选与其相互作用的蛋白.通过阳性克隆的表型确定、PCR和限制性内切酶检测以及测序和生物信息学分析,获得9个与诱饵蛋白相互作用的靶蛋白.双分子荧光互补实验证明,GhZFP1与GZIRD19A确实存在互作关系.通过分析这些靶蛋白的已知功能,为研究GhZFP1锌指蛋白的未知生物学功能提供重要信息.