带红色荧光蛋白靶向线粒体载体的构建与表达

选取由核表达的线粒体蛋白细胞色素C氧化亚单位Ⅷ（COX8）的前导序列为靶序列,从人胚胎肺成纤维细胞中扩增出COX8的前导序列,插入到pcDNA3．1／myc—HisA中,并将pDsRED1-n1中的红色荧光蛋白序列RFP克隆至COX8的下游,形成融合蛋白。在脂质体的介导下,将重组载体转染至肿瘤细胞中,在荧光显微镜下观察其在细胞内的表达及分布情况。构建的靶向线粒体的载体以及以红色荧光蛋白为报告基因的靶向线粒体的载体,经酶切、DNA序列测定,结果表明构建正确。将pcDNAmito—RFP转染到HeLa细胞的线粒体中,16h即可见散在荧光,72h达高峰,第10d开始减弱。以上结果表明成功构建了以红色荧光蛋白为报告基因的线粒体靶向的特异表达载体,在靶序列的引导下将红色荧光蛋白输入到线粒体中,为进一步对线粒体疾病的基因治疗研究提供了重要工具。     

氧化应激相关性疾病中线粒体机制的研究进展

氧化应激是由体内生成的活性氧（reactive oxygen species,ROS）／活性氮（reactivenitro．genspecies,RNS）与抗氧化防御机制之间的平衡被打破引起的,这与许多疾病的发病机理相关,包括神经退行性病变、肿瘤、炎症性疾病等。而线粒体作为细胞代谢的中枢,是其作用的主要靶细胞器,氧化应激引起线粒体内脂质、蛋白质与核酸的损伤,导致线粒体结构和功能的改变,该文就线粒体在上述与氧化应激相关的疾病中改变的研究进展作一综述。     

粟酒裂殖酵母中指示线粒体形态的荧光标签的构建

粟酒裂殖酵母是优秀的研究线粒体模型机理的模式生物.为建立适合粟酒裂殖酵母的指示线粒体形态的荧光标签,本研究以pYJ19质粒为骨架,构建了由粟酒裂殖酵母nmt41启动子控制的、以增强型绿色荧光EGFP为报告基因、以粟酒裂殖酵母自身蛋白Cox4为线粒体定位序列(Mitochondrial targeting sequences)来源的mts和以leu1营养为选择标记的质粒系统pMTS7.将pMTS7转化粟酒裂殖酵母yHL6381,以Mito-Tracker线粒体染料为对照,荧光显微镜观察结果发现,pMTS7能够与MitoTracker共定位,能正确显示线粒体定位.与具有一定毒性且染色结果不易控制的MitoTracker相比,利用pMTS7标记线粒体可以在显微镜下长时间观察清晰的线粒体形态,而且可以看到线粒体分裂融合的动态变化.pMTS7的成功构建为研究粟酒裂殖酵母中线粒体相关基因的突变体提供了技术工具.     

线粒体治疗：一种新型的线粒体相关疾病的生物疗法

线粒体是细胞内的一种多功能细胞器,主要负责能量产生、细胞凋亡等生命过程。线粒体缺陷与临床上百种疾病相关。越来越多的研究已表明,细胞外的线粒体可被细胞内吞,进入到细胞内,然后以完整的形态发挥作用。研究发现,线粒体是对氧含量和酸碱度极为敏感的细胞器,细胞内环境可影响线粒体的功能。外源线粒体进入到生理环境中的细胞后,将提高细胞能量供应、促进细胞存活;但线粒体进入到缺氧和酸性的肿瘤组织后,将大量产生氧自由基、诱发细胞死亡。线粒体这种环境响应性的药理特性,可应用于清除肿瘤细胞、恢复受损组织的功能。目前线粒体已用于治疗中枢神经系统疾病(帕金森氏病、抑郁症、精神分裂症等)、外周系统疾病(缺血性心肌损伤、脂肪肝、肺气肿等)和肿瘤等,为线粒体相关疾病的治疗提供了新的方法。文中对这种新型生物治疗方法的研究进展、医学应用和存在的挑战进行综述。     

线粒体锚定对凋亡诱导因子抗氧化应激功能的影响

目的:构建带线粒体锚定信号肽的凋亡诱导因子(AIF)融合表达载体,研究在A549细胞中AIF线粒体锚定与其抗氧化应激功能的关系。方法:利用PCR将AIF原有线粒体定位信号(1-120 aa)替换成具有锚定功能的细胞色素c氧化酶Ⅳ亚型(COXⅣ)线粒体定位信号,并将COX-AIF克隆至pEGFP-N1和pDsRed1-N1载体,构建COX-AIF-GFP和COX-AIF-RFP融合表达载体;利用免疫印迹和激光共聚焦技术检测COX-AIF-GFP和COX-AIF-RFP的表达及其与线粒体的共定位;利用DCF染色和流式细胞技术检测A549细胞内过氧化物的水平。结果:表达了COX-AIF-GFP和COX-AIF-RFP融合蛋白,COX-AIF-GFP/RFP及AIF-RFP/RFP均定位于线粒体;与野生型AIF-RFP相比,COX-AIF-RFP可显著提高A549细胞的抗氧化应激能力。结论:AIF抗氧化应激能力依赖其在线粒体内膜的锚定。     

一种检测线粒体核酸酶靶向剪切活性的新方法北大核心CSCD

旨在建立一种简便检测线粒体DNA(mt DNA)核酸酶靶向剪切活性的方法。利用转基因技术,将一段含有两个靶向目标序列(T1、T2)的线粒体DNA序列随机整合到宿主基因组中,通过实时荧光定量PCR筛选单拷贝或低拷贝的单克隆转基因细胞株。将含有T1、T2的CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/Cas9质粒分别瞬时转染到所选细胞株中,靶向剪切核基因组,在靶向目标序列处造成DNA双链断裂,引发非同源末端连接修复机制,引入插入或缺失突变。观察测序峰图,证明两个靶向目标序列T1、T2均有剪切效率,且T1高于T2。建立了一种高效快速检测线粒体核酸酶靶向剪切活性的新方法。     

抗增殖蛋白2：一种线粒体和细胞核之间的重要媒介

抗增殖蛋白2 (prohibitin2, PHB2)是抗增殖蛋白(prohibitin, PHB)家族中的重要成员,是主要定位于线粒体内膜的多功能蛋白质,对维持线粒体形态和功能的稳定具有重要作用,同时也是细胞内稳态和细胞分化的重要调节因子。随着对PHB2的深入研究,已发现PHB2是一种线粒体和细胞核之间重要的媒介。PHB2是细胞中必不可少的,它直接参与多种细胞进程并发挥重要作用,如调节转录因子的转录活性、调节细胞的分化与凋亡、维持线粒体形态和功能的稳定、调节姐妹染色单体的结合、神经细胞的修复和再生、轴突的发育形成和增强细胞氧化应激耐受性。近年来,PHB2在病理生理学中的作用及其在疾病治疗中的药靶地位受到高度重视。本文对PHB2研究的最新进展进行综述。     

F16,一种以线粒体为靶点的抗癌分子

寻找以线粒体为靶点的抗癌新药,是近年来的研究热点。研究在探讨HER-2／ErbB-2下游信号传导通路的过程中,发现了一种新的抗癌分子——F16。这是一种高度疏水、电子移位亲脂性阳离子,能够靶向聚集于肿瘤细胞线粒体基质内,引起线粒体渗透性转换孔开放,导致肿瘤细胞凋亡;同时,在肿瘤细胞过度表达抗凋亡蛋白的情况下,能够通过干扰肿瘤细胞能量代谢、增加活性氧中间产物产生等途径,诱导肿瘤细胞坏死。     

HepG2细胞中线粒体形状的动态变化

目的:研究HepG2细胞中线粒体形状动态变化过程中的功能变化及其初步分子机制。方法:HepG2细胞经过HBSS缓冲液饥饿处理后,使用线粒体氧化磷酸化解偶联剂CCCP、脂肪酸受体GPR40/120激动剂GW9508、脂肪酸油酸OA和钙离子载体Ionomycin等4种不同药物处理,通过共聚焦显微镜观察和流式细胞分析的手段检测细胞中线粒体形状和功能发生的改变。然后,通过基因沉默Drp1,Mff或者Fis1蛋白,初步研究调控线粒体形状改变的分子机制。结果:经过CCCP和GW9508处理细胞中产生甜甜圈线粒体,而OA和Ionomycin处理产生球状线粒体。CCCP,OA和Ionomycin使线粒体去极化,CCCP、GW9508、OA或者Ionomycin单独处理在一定程度上影响细胞中活性氧化簇ROS。甜甜圈线粒体产生由Drp1介导,而球状线粒体形成依赖于Drp1和Mff。结论:线粒体的形态与其功能相互联系,Drp1和Mff蛋白对于细胞线粒体形状动态改变过程中形状的调整和适应具有很重要的作用。     

ＪＩＰ—一种新型的胞浆抑制蛋白

JIP（JNK相互作用蛋白）是JNK的一种特异性胞浆抑制因子,引起卢JNK在胞质中滞留,阻止c-Jun、ATF-2、EIK等转录因子的活化,抑制受JNK调控的下游基因的表达,另外,JIP作为支架蛋白在MAPK信号途径发挥重要作用,现在JIP已作为一种新型的生物分子工具应用于JNK/SAPK/MAPK的研究,在哺乳动物中,发现了JIP的同源基因IB1,JIP参与了Glut2和胰岛素基因的表达,JIP作为肿瘤治疗候选的分子药物,可能在肿瘤治疗中发挥重要作用。     

Ratiometric-pericam-mt慢病毒的构建及其线粒体钙检测功能的验证

目的:基于由环状异构黄色荧光蛋白(Circularly Permuted EYFP)改造的具有线粒体定位功能的Ratiometric-pericam-mt(rp-mt)荧光蛋白构建携带有rp-mt基因的慢病毒载体,验证其在线粒体钙检测中的功能,为进一步研究线粒体钙稳态在细胞生命活动中发挥的作用提供参考依据。方法:采用慢病毒载体EF-1αF-puro和rp-mt质粒构建携带有rp-mt基因的重组慢病毒载体,经脂质体法在293T细胞中与包装质粒共转染,收集构建好的重组慢病毒EF-1αF-puro-rp-mt并体外感染人肝癌细胞SNU-739,验证重组慢病毒EF-1αF-puro-rp-mt的活性功能。结果:以慢病毒载体EF-1αF-puro为骨架质粒,成功构建了携带有rp-mt基因的重组慢病毒载体(EF-1αF-puro-rp-mt),收集获得的重组慢病毒滴度为4×10~6TU/m L。将携带有rp-mt基因的慢病毒EF-1αF-puro-rp-mt感染SNU-739细胞48小时后,在荧光显微镜下观察到有超过85%的细胞发出绿色荧光,定位于细胞线粒体内,且对SNU-739细胞进行Ru360和CGP37157处理后,细胞荧光强度随线粒体内钙水平改变而增强或减弱。结论:采用脂质体包装法成功构建了携带有rp-mt基因的重组慢病毒EF-1αF-puro-rp-mt,细胞经该慢病毒转染后可稳定表达具有线粒体定位功能的荧光蛋白rp-mt,准确地检测细胞线粒体钙离子水平。     

荧光偏振法测定肺细胞线粒体膜的流动性

本文在线粒体膜能量偶联ATP酶与矽肺发病关系研究的基础上进一步作矽尘对肺细胞线粒体膜流动性的影响。 材料和方法 1.动物 纯系Wistar雄性大白鼠体重250g左右,每个剂量组40只,按10 mg/ml、30 mg/ml和50mg/ml三种不同剂量的石英粉尘一次气管注入,染尘     

绿色荧光蛋白——一种新的基因表达标记物

绿色荧光蛋白──一种新的基因表达标记物黄涛（中国医学科学院基础医学研究所医学分子生物学国家重点实验室,北京１００００５）关键词绿色荧光蛋白,基因表达标记物发育生物学家一直想找到一种可以直接在活组织或细胞生长和分化的任何时刻随时被检测到的细胞标记物（ｃ...     

一种改良的大豆线粒体DNA提取方法

以大豆(Glycine max (L.) Merrill)黄化苗为材料,通过优化提取线粒体DNA(mtDNA)时差速离心过程中的离心力和离心时间,以及纯化过程中设置不同的蔗糖密度梯度和裂解液浓度,结合高盐法去除蛋白质,改良大豆mtDNA的提取方法。结果表明,该方法提取的mtDNA浓度和纯度较高,无叶绿体和核基因组DNA的污染,可用于后续大豆线粒体基因组的相关研究。     

过表达TRAF2降解外源性绿色荧光蛋白

TRAF2是机体免疫与炎症反应中具有重要作用的蛋白,有E3连接酶活性;GFP是一种受到激发光照射后可产生绿色荧光的蛋白,常用于蛋白质的细胞共定位研究,并显示与GFP融合表达靶蛋白在细胞中的位置．我们实验发现共转染表达质粒pCMV-myc-TRAF2与pEGFP-C3,可引起转染细胞绿色荧光减弱．Western印迹实验证明TRAF2可以降解GFP,并且这种降解是通过蛋白酶体途径进行的．为进一步确定这种降解的特异性,在HEK293细胞中共转pCMV-myc-TRAF2与pEGFP-C3-LNX后,发现随着TRAF2表达量增加,融合蛋白GFP-LNX减少;而共转质粒pCMV-myc-TRAF2与pCMV-myc-LNX后,未发现LNX蛋白表达减少,表明TRAF2对GFP的降解具有相对特异性．GFP是人类细胞中并不存在的蛋白,TRAF2能够将其降解可能意味着TRAF2参与了细胞抗病原体感染的过程．     

用绿色荧光蛋白监测转基因植物中选择标记基因的消除

绿色荧光蛋白(GFP)可直接进行活体观察,它的这个优点可被用于监测转基因植物中选择标记基因的消除。为此,构建了植物表达载体pGNG,将绿色荧光蛋白基因(gfp)和卡那霉素抗性基因表达盒(NosP-nptll-NosT)一起克隆在两个同向的lox位点间,在第一个lox位点上游置有CaMV 35S启动子以驱动GFP表达,第二个lox位点下游置有不含启动子的大肠杆菌β-葡萄糖醛酸酶(GUS)基因。首先在含卡那霉素(Kan)的培养基上筛选出转pGNG的烟草,借助绿色荧光可容易地检出表达GFP的转化体。然后用另一转化载体pCambia1300Cre二次转化表达GFP的转基因植物,利用另一选择标记基因潮霉素抗性基因(hpt)进行筛选,在获得的再生植株中,Cre重组酶的表达消除了转化体中两lox位点间的gfp和nptll。实验结果表明可借助GFP荧光的消失,快速选出nptII被消除的二次转化体,同时GUS(作为目的蛋白) 在CaMV 35S启动子驱动下获得表达。最后利用后代的分离将hpt和cre除去。     

一种石磺科贝类线粒体基因组全序列分析

石磺线粒体基因组全序列对研究石磺科分子系统进化具有重要意义。利用LA-PCR技术对一种石磺Platevin-dexmortoni线粒体基因组全序列进行了测定和分析。结果表明,线粒体基因组序列全长13 991 bp,碱基组成分别为27.27%A、16.78%C、20.23%G、35.72%T;由22个tRNA、2个rRNA、13个蛋白编码基因和25个长度为2-118 bp的非编码区组成。4个蛋白质编码基因和5个tRNA基因从L链编码,其余基因均从H链编码。蛋白质基因的起始密码子,除ND2为GTG以外,均为典型的起始密码子ATN。ND2和Cytb基因使用了不完全终止密码子T,其余基因均使用典型的TAA或TAG。预测了22个tRNA基因的二级结构,发现tRNASer和TrnaAsn缺少DHU臂,tRNASer和tRNAThr的反密码子环上有9个碱基,而不是通常的7个碱基。最长的非编码区含有两个类似于的tRNAGln和tRNAPhy的二级结构。     

绿色荧光蛋白融合人核糖核酸酶抑制因子表达载体pEGFP-C1-hri的构建及鉴定

目的构建表达绿色荧光蛋白融合人核糖核酸酶抑制因子的表达载体pEGFP—C1—hri,为探讨人核糖核酸酶抑制因子抗肿瘤作用的分子机制打下基础。方法用亚克隆法,将目的片段从表达载体pGEX-6p-1-hri克隆到pEGFP-C1上,用双酶切筛选得到阳性重组质粒pEGFP—C1—hri,用脂质体法将其瞬时转染到小鼠黑色素瘤细胞B16中,在荧光显微镜下检测其表达。结果pEGFP—C1—hri中插入了hri序列,绿色荧光高效表达于B16细胞浆中。结论pEGFP—C1—hri表达载体已成功构建。     

一种新的线粒体基因组DNA捕获探针的制备及初步应用

目的:建立新的线粒体基因组DNA杂交捕获探针制备方法并用进行初步应用。方法:通过PCR技术扩增特异线粒体DNA片段,并与生物素偶联,最后与标记磁珠的亲和素混合获得捕获探针。并自行制备的线粒体基因组DNA文库捕获探针与肝癌全基因组测序文库进行液相杂交。分离捕获产物后PCR扩增并进行测序分析。结果:成功建立了线粒体基因组杂交捕获探针制备方法并成功分离线粒体基因组DNA;对测序数据的分析显示:90%以上测序数据来自线粒体基因组DNA,且覆盖率达到100%,且均一性良好。检测到的同质性变异位点数量和异质性变异位点数量与全基因组测序数据产生的结果接近(P=0.9152,P=0.8409)。结论:新方法制备的线粒体基因组DNA杂交捕获探针可以从全基因组文库中高效捕获线粒体基因组DNA测序文库。     

p53的两种结合蛋白：53BP1和53BP2

ｐ５３基因是一种广谱的肿瘤抑制基因,其产物ｐ５３为一多功能的转录调节因子,可以发挥调节细胞生长、细胞凋亡和ＤＮＡ修复的作用。在人类肿瘤已发现多种ｐ５３基因的点突变,但突变不是ｐ５３蛋白质丧失功能的唯一途径。胞内蛋白可能影响其活性和功能。５３ＢＰ１和５３ＢＰ２是ｐ５３在胞浆中的两种结合蛋白。本文阐述了有关这两种蛋白质的研究进展。