用酵母双杂交系统研究载脂蛋白AI(apoAI)和清道夫受体BI(SR-BI)间的相互作用

目的:利用酵母双杂交系统验证在胆固醇逆转运过程中起关键作用的大鼠载脂蛋白AI(apoAI)和清道夫受体BI-(SR-BI)间存在着相互作用,为初步筛选具有降脂活性组分提供1对新的靶点。方法:首先分别克隆了Wistar大鼠的apoAI和SR-BI基因的cDNA,并构建了酵母表达载体,利用共转化技术观察到apoAI和SR-BI间存在着相互作用,并在酵母交配实验中证实了这个结果。结果:经共转化后的实验组与阳性对照组可在SD/-Leu/-Trp/-His/-Ade/X-α-Gal平板上生长且菌斑呈蓝色,经测定α、β半乳糖苷酶活力可知酶活分别为8～12U和10～40U。酵母交配后的二倍体实验组、阳性对照组可在SD/-Leu/-Trp/-His/-Ade/X-α-Gal平板上生长且菌斑呈蓝色。结论:apoAI和SRBI间的确存在相互作用。     

LAMR1与PER1蛋白作用位点的筛选

目的：筛选出与PER1蛋白相互作用的LAMR1的核心位点。方法：采用盒式定点突变法,对重组目的质粒pGADT7-Rec/Lamr1201-295的插入片段Lamr1201-295羧基末端的205-216氨基酸序列RDPEEIEKEEQA进行定点突变,并以hPER1蛋白的bHLH-PAS结构域为诱饵蛋白,通过酵母双杂交系统确定这4种不同的突变LAMR1201-295片段与hPER1的相互作用。结果：营养缺陷培养基筛选显示4种转化菌在二缺SD/-Leu/-Trp、三缺SD/-His/-Leu/-Trp和四缺SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp固体培养基上都可以生长;β-半乳糖苷酶印膜法检测结果显示4种转化菌均可显色。结论：突变片段LAMR1-RDP,LAMR1-EEI,LAMR1-EKE和LAMR1-EQA都能够与hPER1的bHLH-PAS结构域在酵母中发生相互作用。提示LAMR1的205-216Aa可能不是其与hPER1相互作用的核心氨基酸序列。     

拟南芥FD与14-3-3/GRF7蛋白的相互作用研究

为了明确拟南芥FD与14-3-3/GRFs家族成员14-3-3/GRF7之间的互作关系,利用酵母双杂交和双分子荧光互补两种技术分别做了研究。在酵母中,与阴性对照相比,共转化FD-BD与14-3-3/GRF7-AD的酵母菌落在-Leu/-Trp/-His/-Ade四缺培养基上生长良好,表明在酵母中FD与4-3-3/GRF7之间存在直接的相互作用。在烟草中,与阴性对照相比,转化FD-c YFP与14-3-3/GRF7-n YFP,以及FD-n YFP与14-3-3/GRF7-c YFP载体的农杆菌共注射烟草细胞之后均在细胞核内观察到很强的荧光信号,表明在烟草细胞中FD与14-3-3/GRF7之间存在直接的相互作用。两种技术的结果共同证实FD与14-3-3/GRFs家族成员14-3-3/GRF7之间存在直接相互作用。     

酵母表达质粒pGBKT7-hPROKR2-Ct的构建及hPROKR2C端蛋白的自激活鉴定

目的:检测Y2HGold酵母株中表达的h PROKR2 C端蛋白是否有毒性及自激活,为后期利用酵母双杂交技术研究h PROKR2 C端相互作用蛋白奠定基础。方法:构建酵母双杂交载体p GBKT7-h PROKR2-Ct质粒,将其转入酵母感受态中验证其是否表达并计算转化率;通过观察SD/-Trp平板上酵母菌落生长状态进行h PROKR2 C端蛋白的毒性检测;通过观察SD/-Trp、SDO/-Trp/X、SDO/-Trp/X/Aba平板上酵母菌落生长状态进行h PROKR2 C端蛋白自活性检测。结果:构建了酵母双杂交载体p GBKT7-h PROKR2-Ct,将其转入酵母感受态中,转化率为8.5×104cfu/μg;毒性及自活性检测均显示h PROKR2 C端蛋白对酵母菌株无毒性、不具有自活性。结论:可以利用酵母双杂交系统研究hPROKR2 C端相互作用蛋白。     

酵母双杂交系统筛选新橡胶延长因子HbREF3互作蛋白

橡胶延长因子(rubber elongation factor,REF)等橡胶粒子蛋白可能通过相互作用形成蛋白复合体在橡胶生物合成发挥作用。为鉴定REF家族中一新成员Hb REF3的互作蛋白,以橡胶树Hb REF3基因的c DNA序列为基础,分别构建了筛选Hb REF3相互作用蛋白的3种诱饵载体p GBKT7-Hb REF3-F(含全长ORF序列)及p GBKT7-Hb REF3-N(含N端序列)和p GBKT7-Hb REF3-C(含C端序列),并分别转化到Y2H Gold酵母菌株中,进行诱饵表达载体的自激活性与毒性检测。实验证明,3种诱饵载体转化的酵母菌能在SD/-Trp平板上正常生长,而在SD/-Trp/-His/-Ade平板上不能生长,因此,诱饵载体本身没有自激活性,它们的表达产物也没有毒性,不影响转化酵母菌Y2H的生长,满足作为诱饵质粒的条件,并用于橡胶树胶乳c DNA酵母表达文库的筛选。结果表明,用Hb REF3基因的全长ORF编码产物作诱饵,没有筛选到任何候选互作蛋白,而用Hb REF3的N端和C端区域分别作诱饵,均筛选到了可能与Hb REF3具有相互作用的候选蛋白,其中包括REF家族的其他成员和膜联蛋白D4等。     

JAB1与糖皮质激素受体的相互作用及对其转录活性的影响

应用酵母双杂交方法筛选到与糖皮质激素受体(GR)结合的蛋白JAB1,进一步验证JAB1与GR的结合作用并证明其对GR的影响.构建与Gal4-BD融合表达的载体pGBKT7-GR LBD,与构建于pACT2载体上的人骨髓cDNA文库杂交,在SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp选择培养板上培养,经X-α-gal检测,阳性克隆片段插入pGEM^®-T Vector 载体,测序,再经酵母双杂交和GST pull down蛋白质结合实验验证其结合作用,应用反映GR转录活性的CAT报告基因检测JAB1对GR的调节活性.结果在人骨髓cDNA文库中,筛选到42个X-α-gal检测变蓝且含有pACT2质粒序列的克隆,其中有5个克隆的序列皆为Jun活性区结合蛋白JAB1的一部分.酵母双杂交和蛋白质结合实验表明,JAB1与COS7真核表达的GR-LBD在体外有结合作用.JAB1加强GR转录激活的能力.     

小麦TaCIPK8基因的表达分析及其与TaCBLs的互作

CIPK是植物钙感受器钙调磷酸酶B类似蛋白特定靶向的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。根据拟南芥At CIPK8基因序列,利用同源克隆的方法从抗逆性较强的小麦品种石4185中克隆了一个编码序列全长为1350 bp的蛋白激酶基因Ta CIPK8(Gen Bank号:KJ561804.1)。序列分析表明该基因编码的蛋白含有449个氨基酸,分子量为52.24 k D,理论等电点为7.16,具有CIPKs家族蛋白所特有的N端激酶域和C端NAF/FISL结构域;与拟南芥At CIPK8蛋白序列相似度达83.5%。为进一步研究其功能,采用Real-time PCR方法检测该基因在胁迫条件下的响应情况,发现Ta CIPK8基因受高盐、外源ABA和低温(4℃)胁迫诱导表达。利用植物启动子数据库Plant CARE和PLACE对Ta CIPK8基因启动子序列进行分析,结果显示Ta CIPK8基因启动子存在大量应答脱水胁迫、干旱、低温和ABA的顺式作用元件,也存在一些响应激素GA和茉莉酸甲酯的元件。利用酵母双杂交方法研究Ta CIPK8和Ta CBL家族蛋白的互作,结果显示,共转化含有Ta CIPK8和Ta CBL3基因载体的酵母菌能够在SD/-Trp/-Leu、SD/-Trp/-Leu/X-α-Gal/Ab A和SD/-Trp/-Leu/-Ade/-His/X-α-Gal/Ab A三种培养基上生长,且在后两种培养基上长出蓝色菌落。结果说明Ta CIPK8与Ta CBL3发生了互作,进而引起了报告基因MEL1、AUR1-C、HIS3和ADE2的表达。该研究结果对于研究Ta CIPK8基因的功能以及与CBL蛋白的互作调控网络具有一定的参考作用。     

拟南芥IQM5.2的克隆、表达及其生物信息学分析

为了探究拟南芥IQM5基因是否存在不同的剪切方式及其器官特异性表达,利用RT-PCR技术和T-A克隆发现了IQM5基因的一种新的剪切方式,即IQM5.2。利用生物信息学方法、半定量和定量RT-PCR分析方法分别对新的CDS序列所编码蛋白的性质以及IQM5.1和IQM5.2在不同器官中的比例进行了分析。结果表明,IQM5.2编码1个由300个氨基酸组成的多肽,其N端与豌豆重金属诱导蛋白6A(HMIP6A)具有较高同源性,含有1个IQ基序,属于钙不依赖性钙调素结合蛋白;在幼苗、莲座叶、花序叶、茎和花蕾中都存在IQM5.1和IQM5.2的转录本,且二者的比例在不同的材料中不尽相同。因此,IQM5基因存在不同的剪切方式和器官特异性表达。     

缺铁应答基因FOX1上游调控基因的筛选

[目的]筛选与莱茵衣藻FOX1基因启动子结合的调控基因序列。[方法]利用酵母单杂交的方法,构建pHIS2.1-FOX1诱饵载体,并将其转入到酵母菌株Y187中,在SD/-Trp/-His/-Leu/50 mmol/L 3-AT筛选培养基上挑选酵母阳性转化子,PCR克隆阳性转化子的序列并测序,利用Blastx程序检索phytozome莱茵衣藻基因组数据库,获得阳性转化子序列的同源基因信息。[结果]18个酵母阳性转化子测序成功,其同源基因主要有CTR型铜离子转运体(CTR2)、核糖体蛋白,和参与光合作用、氧化还原反应和物质运输等方面的功能蛋白。[结论]利用酵母单杂交技术筛选到缺铁应答基因FOX1潜在的上游调控基因。     

用于酵母双杂交的HL-60细胞ds cDNA文库的构建

目的构建用于酵母双杂交的HL-60细胞ds cDNA文库。方法采用CLONTECH公司提供的SMART技术,提取对数生长期HL-60细胞的总RNA,逆转录生成第一链cDNA,LDPCR合成dscDNA,与pGADT7-Rec共转化酵母菌AH109。结果成功构建了用于酵母双杂交的HL-60细胞ds cDNA文库,AD转化效率为8×10^4cfu／3μg p GADT7-Rec。结论HL-60细胞ds cDNA文库可以充当酵母双杂交系统中的cDNA文库,用于进一步筛选与M—CSF相互作用的非受体靶分子。     

小麦翻译控制肿瘤蛋白TCTP与蔗糖非酵解型蛋白激酶SnRK1的相互作用

翻译控制肿瘤蛋白(Translationally controlled tumor protein, TCTP)广泛存在于真核细胞中,参与调节细胞分裂、植物生长发育,并介导植物抵御病原物侵染。蔗糖非酵解型蛋白激酶(SNF1-related protein kinase, SnRK1)在酵母、动物和植物中非常保守,并参与包括糖代谢和抵抗非生物和生物胁迫在内的一系列生理过程。本实验室前期工作证明TaTCTP响应叶锈菌侵染并参与诱发寄主产生防卫反应。为了深入探讨TaTCTP在叶锈菌侵染小麦诱发的防卫反应中发挥的作用,采用串联亲和纯化(TAP)与质谱(MS)联用技术,鉴定出SnRK1可能为TaTCTP潜在互作蛋白。文中对TCTP和SnRK1的相互作用进行了研究。酵母双杂交结果表明,同时携带TCTP和SnRK1的酵母可以在SD/-Leu/-Trp/-His/-Ade(SD/-LWHA,四缺)培养基上生长,说明TCTP与SnRK1在酵母双杂交系统中可以发生相互作用;通过双分子荧光互补实验,发现TCTP与SnRK1发生相互作用的荧光信号分布在细胞质中;进一步用Co-IP实验证明TCTP和SnRK1可以发生相互作用。本研究为深入研究TaTCTP在小麦与叶锈菌互作过程中的作用机制奠定了重要基础,对进一步完善小麦抵御叶锈菌侵染的分子机理具有重要意义。     

斜纹夜蛾酵母双杂交文库的构建及其在蜕皮激素受体互作蛋白筛选中的应用

【目的】蜕皮激素在昆虫变态发育中起着关键的调控作用。蜕皮激素活化为20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone,20E)后与蜕皮激素受体二聚体〔蜕皮激素受体(ecdysone receptor,EcR)和超气门蛋白(ultraspiracle protein,USP)〕结合,启动20E诱导的级联反应。本研究旨在从互作蛋白角度探究EcR/USP自身调控的分子机理。【方法】以重要农业害虫斜纹夜蛾Spodoptera litura为研究对象,通过构建酵母双杂交筛选系统分别筛选了与EcR和USP相互作用的蛋白。【结果】文库转化效率达到3.0×106cfu/μg,文库滴度达到1.3×108cfu/m L,文库插入片段大小在500~2 000 bp之间。4种诱饵质粒(EcRA/p GBKT7,EcRB1/p GBKT7,USP1/p GBKT7和USP2/p GBKT7)对酵母细胞无毒性,并且无自激活性,说明构建的酵母双杂交文库质量可靠。用以上4种诱饵质粒筛选酵母双杂交文库,共得到110个互作蛋白,其中与EcRB1,USP1和USP2互作的蛋白分别有26,52和32个,未筛选到与EcRA互作的蛋白。随后,从中挑选了Dna J-5(Hsp40 homolog 5,一种热激蛋白分子伴侣),MBF2(mediator of Bm FTZ-F1 type 2,一种转录共激活子),polyubiquitin(多聚泛素类蛋白),esr16(ecdysteroid regulated 16k Da protein,一种蜕皮激素调控蛋白)和NEDD8-like(neural precursor cell expressed,developmentally down-regulated protein 8,一种泛素调节相关蛋白)5种蛋白,利用酵母双杂交和Far-Western印迹法进一步验证了蛋白间的互作关系。【结论】分子伴侣和泛素化修饰等在蜕皮激素受体调控中可能起着重要作用。本研究对深入理解昆虫变态发育的分子机理具有重要意义。     

利用酵母双杂交筛选与丹参R2R3-MYB类转录因子SmPAP1互作的蛋白

根据NCBI数据库公布的R2R3-MYB类转录因子Sm PAP1基因序列(Gen Bank登录号GU218694.2),构建丹参Sm PAP1的酵母双杂交诱饵表达载体p GBKT7-Sm PAP1,检测p GBKT7-Sm PAP1的自激活活性及其对酵母AH109细胞的毒性。以Sm PAP1为诱饵筛选构建到p GADK7中的丹参c DNA文库,挑取阳性克隆进行测序,并在NCBI数据库中进行BLAST比对分析。利用Uniprot在线网站,对筛选到的60个基因进行了功能注释。对其中4个候选互作蛋白,包括病程相关类蛋白AP2/ERF,氧化还原酶类蛋白Sm C4H,逆境胁迫相关类蛋白Sm WRKY及b HLH转录因子类蛋白Sm MYC2进行回转验证实验。通过酵母双杂交实验,确定Sm PAP1与AP2/ERF类、Sm C4H、Sm WRKY及Sm MYC2相互作用。这些数据为深入探究Sm PAP1调控丹参中酚酸类化合物合成的分子机理提供了参考。     

果蝇钙调蛋白和肌球蛋白NINAC相互作用分析

果蝇的视觉信号转导途径是已知的最快的G 蛋白偶联信号通路。这其中涉及到TRP/TRPL通道的开放以及钙离子的内流等一系列反应的形成。NINAC（neither inactivation nor afterpotential C）是一种特异性存在于果蝇感光细胞中的第3类肌球蛋白（Myosin III）,其在终止果蝇的视觉信号转导通路中起着非常重要的作用。NINAC蛋白具有两种亚型：一种是132 kD的蛋白亚型 (p132),另一种则是174 kD的蛋白亚型(p174)。这两种不同的蛋白亚型都具有相同的激酶催化结构域(kinase domain),以及与肌球蛋白相似的马达结构域(motor domain)。但是,它们在C末端却存在着非常大的差异,这其中包括了钙调蛋白结合基序(IQ motif)。NINAC的这两种蛋白亚型在果蝇的感光细胞中的定位以及作用有很大不同,尤其是在与钙调蛋白的相互作用方面。钙调蛋白结合基序与钙调蛋白（CaM）之间的相互作用对于果蝇的视觉信号通路具有重要的意义：NINAC结合钙调蛋白能力的缺失将导致果蝇的视觉传导缺陷。本文通过蛋白共表达的方法,成功表达并纯化得到了不同版本的NINAC与钙调蛋白的蛋白复合物。静态光散射的结果表明,在Ca2+存在情况下,p174蛋白可以结合2个Ca2+-CaM,而p132只结合1个Ca2+-CaM。通过分析型凝胶过滤以及等温量热滴定技术,进一步鉴定了p174及p132的IQ2（第2个钙调蛋白结合基序）序列与Ca2+ CaM的相互作用。通过序列分析及进一步的突变实验发现,p174 IQ2中的3个疏水氨基酸（F1083,F1086 和 L1092）对于钙调蛋白的结合非常重要,并导致了p174与p132蛋白和Ca2+ CaM结合能力的差异。本文的研究提供了NINAC与Ca2+-CaM相互作用的生化机制,将为进一步在果蝇视觉信号通路中深入研究CaM是如何调节NINAC的体内功能实验打下基础。     

采用GUS标记技术研究钙调素在转基因烟草中的分布

为了监测钙调素 (Ca M)在植物细胞内的分布并探索其生物学功能 ,将水稻 Ca M和 GU S融合基因 (cam.gus)分别置于 35 S启动子和花粉特异启动子 L AT5 2 - 7控制下 ,构建出载体 p MD/ Ca M.GU S和 p BI/ L AT.Ca M.GU S,转化烟草 (N icotiana tobacum cv.SR ) ,GU S染色结果显示 ,Ca M.GU S融合蛋白广泛分布于植物根、茎、叶等组织 ,根尖生长点细胞、根毛细胞、表皮毛细胞、气孔保卫细胞、维管束细胞的细胞质中融合蛋白含量较多。花粉粒中也分布着 Ca M,并在萌发沟处表现出较高的浓度。保卫细胞和表皮毛细胞中 Ca M分布在相邻细胞连接处细胞模内侧 ,呈现出极性分布。研究结果表明 ,细胞内 Ca M的不均匀分布可能与细胞功能相关。     

黄萎病菌诱导海岛棉酵母双杂交cDNA文库构建及评价

采用SMARTTM c DNA合成技术,通过同源重组方法构建了海岛棉Pima90-53经强致病力黄萎病菌诱导的酵母双杂交c DNA文库。经测定,文库容量为2.82×106,滴度为5.02×108 cfu/m L。菌落PCR显示,重组到p GADT7-Rec载体上的c DNA片段大小集中在500-1 500 bp之间,重组率93.33%。该文库完全可用于下一步互作蛋白筛选、信号转导组件确定及抗病蛋白结构和功能分析。     

13例肝豆状核变性家系致病基因突变的检测和分析

为了研究Wilson病(wilson disease,WD)基因突变的类型和发生情况,探讨WD疾病的病因、临床特点,通过采用变性高效液相色谱(denaturing high performance liquid chromatography,DHPLC)方法结合DNA测序方法对13例无亲缘关系的患者及33住亲属进行A TP7B基因所有外显子及5'端非转录区突变检测.33例DNA标本确认11种基因突变,其中包括9种错义突变(p.R778L、p.R919G、p.T1178A、p.T977M、p.K1010Q、p.C490TERM、p.A874P、p.G943S、p.G943D),1种缺失突变(2790delCAT),1种剪切位点改变(c.1708-1G＞C (intron 4 +1 G＞C)).在13个家系中,发现4例R778L突变,2例2790delCAT,均为杂合型突变,涉及17个等位基因,本组检出率为70.8％(17/24).DHPLC-测序法是WD疾病基因突变筛查较为快捷、全面而且敏感的方法.WD基因突变存在热点区分别为3、8、12号外显子.2790delCAT、p.K1010Q、c.1708-1G＞C (intron 4+1 G＞C)是ATP7B基因新突变类型,p.S406A、p.V456L、p.V 1140A、p.R952K是中国人比较常见的多态类型.     

人乳头瘤病毒16型L1基因在毕赤酵母中表达的影响因素分析

目的:优化人乳头瘤病毒16型主要衣壳蛋白L1(human papillomavirus type 16 major capsid protein L1,HPV16L1)在毕赤酵母中的表达,并考察可能的影响因素。方法:四个不同序列特征的HPV16L1基因M16、Y16、P16、W16(其中,M16和Y16按酵母密码子优化,P16为哺乳动物细胞密码子优化,而W16为野生型序列)分别克隆于毕赤酵母表达质粒p PinkTM-HC(高基因拷贝菌落筛选)和p PinkTM-LC(低基因拷贝菌落筛选),并转化不同蛋白酶缺陷的宿主菌。甲醇诱导24小时后,取菌体样品经Western blot分析L1蛋白的表达。结果:M16显示了最高的表达水平,其次是Y16与P16,而W16几乎无表达。基因序列密码子应用特征分析显示,4个基因的密码子适应指数从高到低依次为Y16、M16、W16和P16。通过自由能和GC含量分析4个序列的mRNA二级结构,Y16为-409.40 kcal/mol和43.85%;M16为-451.50 kcal/mol和47.83%;P 16为-606.50kcal/mol and 64.10%;W16为-384.70 kcal/mol and 38.01%。蛋白酶缺陷菌株L1表达高于野生型菌株,质粒p PinkTM-HC与p PinkTM-LC介导的表达无明显区别。结论:密码子优化操作显著改善了HPV16L1在毕赤酵母中的表达,但表达水平与密码子利用优劣并不完全对应,提示密码子优化仅是部分原因,而mRNA结构与稳定性变化值得探讨。蛋白酶缺陷菌株提高了HPV16L1蛋白的稳定性,显著影响了表达水平。研究证明基因剂量对HPV16L1的表达未产生明显影响。     

BFAR与p75NTR的蛋白相互作用抑制p75NTR信号转导

p75NTR是低亲和力的神经生长因子受体,能与高亲和力受体TrkA协同作用促进细胞增殖,也能与细胞内配体结合介导死亡信号通路,诱导细胞凋亡.为了探讨p75NTR功能的调控机制,本文利用膜蛋白酵母双杂交技术从人胎脑cDNA文库中筛选到一个新的p75NTR相互作用蛋白--BFAR.通过对酵母的共转化、GST pull-down和免疫共沉淀实验,证实了p75NTR与BFAR蛋白在体内外相互作用的特异性.荧光共定位实验发现,两者可共定位于细胞质中.此外,荧光素酶检测实验表明,共转染p75NTR和BFAR能够抑制p75NTR介导的NFκB和JNK信号通路.细胞周期实验发现,BFAR在PC-12细胞和HEK293T细胞中的高表达使细胞周期中的G2/M期细胞数增加,S期细胞数量减少,而G0/G1期细胞数无显著差异.     

拟南芥钙调素结合蛋白AtIQD26的分离鉴定

钙调素结合蛋白的研究有助于探明钙调素介导的信号转导途径.以拟南芥钙调素亚型2(ACaM2)为钓饵,重组共转化法构建并筛选了酵母双杂交文库.复筛后得到一个阳性克隆.序列测定及分析表明,分离的阳性克隆中包含一个编码钙调素结合蛋白AtIQD26的cDNA片段.凝胶覆盖实验进一步表明,AtIQD26在1 mmol/L Ca2 或1 mmol/L EGTA条件下都能与钙调素结合,说明其存在不依赖于Ca2 的CaM结合特性.GUS染色分析表明,AtIQD26具有普遍的组织表达特性,尤其是在新生的组织中表达量较大;融合荧光蛋白定位显示,AtIQD26在细胞核与质膜附近有分布.AtIQD26与钙调素空间分布的相似性,预示着它们在植物生长发育过程中可能共同发挥作用.