法尼醇X受体激动剂细胞筛选体系的建立与优化

本研究旨在建立一种基于双荧光素酶报告基因检测体系的法尼醇X受体(farnesoid X receptor, FXR)激动剂细胞筛选体系,以满足对FXR激动剂先导化合物的高通量筛选。通过在报告基因质粒pGL4-luc2P-Hygro中的萤火虫荧光素酶(firefly luciferase,Luc)基因上游克隆并插入来自FXR靶基因的FXR反应元件(FXR response element,FXRE)片段,构建用于筛选FXR激动剂的报告基因质粒,并结合海肾荧光素酶内参质粒,建立能够有效反映药物对FXR激动效应的双荧光素酶报告基因细胞检测体系。通过一系列优化实验,比较了过表达RXR、鼠源和人源FXR、不同的FXRE片段、FXR过表达质粒与报告基因质粒的混合比对筛选体系诱导效率和灵敏度的影响。根据上述结果,最终确定了优化条件,优化后体系Z因子达到0.83。本研究建立了一种用于FXR激动剂筛选的改良的基于双荧光素酶报告基因检测体系的细胞筛选体系,其主要特征在于,使用多段FXR靶基因上的FXRE片段叠加组成一种新型的增强型FXRE元件,而非传统的反向重复序列-1 (inverted repeats...     

黑色素皮质素受体激动剂的高通量筛选模型研究

为了建立黑色素皮质素受体（MC4R）激动剂的高通量筛选方法,将人的MC4R基因质粒（hMC4R/pCDNA3.1）与报告基因质粒（3×CRE/3×MRE/SRE-LUC）按1∶5的比例共转染到HEK293细胞,通过G418筛选,建立了稳定的MC4R激动剂筛选细胞株.利用MC4R内源激动剂α-MSH探索和优化了每孔接种细胞数目、激动剂孵育时间、溶剂DMSO终浓度、荧光素酶底物浓度等筛选条件,建立了可靠的筛选方法.实验表明：当细胞数目为4×10⁴个/孔,激动剂孵育时间为8 h,每孔DMSO终浓度小于1％和α-MSH终浓度为1 μmol/L时,系统Z'-因子接近0.7,能够用于MC4R激动剂的高通量筛选.     

基于哺乳动物单杂交技术ERα调节剂高通量筛选模型的建立及应用

雌激素受体α(Estrogen receptor α,ERα)是一种类固醇核受体,在机体的多种生理功能中起关键作用。为了筛选新的ERα调节剂,本研究建立一个基于哺乳动物单杂交的报告基因技术的高通量ERα调节剂筛选模型。利用RT-PCR技术从脂肪组织总RNA中扩增ERα配体结合区(Ligand binding domain,ERαLBD)基因序列,并插入含GAL4DNA结合域的pBIND-GAL4表达质粒构建pBIND-GAL4-ERα(LBD)的嵌合表达质粒。该质粒与本室已构建好的含GAL4响应元件和荧光素酶的报告质粒pGL3-GAL4共转染,通过测定荧光素酶的活性评价ER调节剂的转录调剂的活性。经过多种条件优化,激动剂阳性药对照雌二醇可以剂量依赖地诱导荧光素酶的表达,最大上调倍增数可达28.1倍,EC50为0.17μmol/L。拮抗剂阳性对照它莫昔芬可以有效地拮抗雌二醇的活性,最大下调倍数为6.3倍,EC50为0.1μmol/L。该筛选模型可微量化于384孔板,且Z'因子均大于0.5。利用该模型从2000多个微生物和植物来源的天然产物以及合成化合物中筛选得到4个ERα激动剂。该模型灵敏、稳定,可以快速进行多...     

人β3肾上腺素受体激动剂快速筛选模型的建立

目的:β3肾上腺素受体 (beta-3 adrenergic receptor,ADRB3)是β肾上腺素受体的一个亚型,是一个公认的减肥药和抗2型糖尿病药物研发的重要分子靶点,构建其激动剂筛选模型具有重要意义.方法:以ADRB3发挥作用的细胞内信号通路为理论依据,在细胞水平上构建了以荧光素酶为报告基因的人ADRB3激动剂药物筛选模型,并对部分实验条件进行了快速简易优化.结果:已知的ADRB3激动剂异丙肾上腺素和倍他福林均能够有效激活该筛选模型中pCRE-luc报告基因质粒的表达,使其表达增加3倍以上.结论:该筛选模型构建成功.目前该模型已用于以ADRB3为靶点减肥新药筛选.     

GIP受体激动剂类药物筛选模型的构建

目的:GIP受体激动剂类药物筛选模型的构建。方法:GIP受体激动剂能刺激胰岛素分泌,可作为治疗Ⅱ型糖尿病的潜在药物,因此,GIP受体激动剂的筛选模型十分重要。本研究采用PCR的方法扩增GIPR基因,将扩增产物酶切回收后与表达载体pCMV6-AC-GFP连接,构建pCMV6-AC-GIPR-GFP重组质粒,转化大肠杆菌DH5α经菌落扩增、质粒提取及序列测序重组质粒;利用脂质体lipofectamine2000转染重组质粒到RIN-m5F细胞中,通过抗生素G418筛选,挑单克隆得到稳定的RIN-m5F/GIPR-GFP细胞株。结果:结果表明PCR扩增获得长度为1 319 bp的GIPR基因,克隆至pCMV6-AC-GFP真核表达载体,经菌落PCR酶切鉴定及序列分析后,证实质粒pCMV6-AC-GIPR-GFP构建成功;通过荧光显微镜观察到细胞内荧光分布均匀,表明重组质粒成功转到RINm5F细胞中。该细胞株经阳性对照(D-Ala~2)GIP处理后,与对照组对比,具有荧光斑点聚集。结论:因此,GIP受体激动剂筛选模型RIN-m5F/GIPR-GFP成功构建,可用于筛选新的GIP受体激动剂,为糖尿病药物开发提供新的筛选模型。     

含VEGF启动子的报告基因的构建及雌激素受体对其活性的影响

目的：构建含血管内皮生长因子（VEGF）基因启动子的荧光素酶报告基因载体,并检测其在雌激素受体作用下的转录活性。方法：以乳腺癌细胞系MCF-7基因组为模板,扩增VEGF启动子片段,克隆到荧光素酶报告基因载体pGL3-basic中。用脂质体介导的基因瞬时转染法,将重组正确的报告基因载体转染293T细胞,检测重组质粒中荧光素酶报告基因的表达。结果：酶切鉴定和DNA序列分析表明构建了正确的pGL3-basic—VEGF报告基因载体;转录活性实验表明构建的报告基因载体具有启动子活性,雌激素受体α（ERα）能以剂量依赖的方式升高VEGF启动子调控下的报告基因的转录。结论：克隆了VEGF启动子,为ERα共调节子的功能研究奠定了基础。     

代谢型谷氨酸受体5亚型高通量筛选模型的建立

目的: 利用荧光测钙的方法,建立了人源代谢型谷氨酸受体5亚型(mGluR5)的高通量筛选模型。方法: 通过基因合成得到mGluR5的ORF区域,并将其构建到pCNDA3.1真核表达载体上。将此重组质粒转染HEK293细胞,利用抗生素筛选和钙流检测方法得到稳定表达mGluR5的重组细胞株。结果: 对试验条件:接种密度,孵育时间,溶剂DMSO浓度进行了优化,建立了稳定可靠的实验系统。并使用该受体特异激动剂和拮抗剂进行了功能验证,其中激动剂EC50 L-Quisqualic acid(67.8nmol/L) > L-Glu(2.73μmol/L),抑制剂IC50 MTEP(3.3nmol/L) > Fenobam(23.5nmol/L)系统Z因子为0.68,证明建立了一个人源mGluR5抑制剂的细胞筛选模型。利用此重组细胞株对360种化合物进行了筛选,找到了若干对mGluR5有抑制效果的化合物。结论: 此细胞模型适用于mGluR5抑制剂的高通量筛选。     

人apoA-I基因启动子转录上调剂筛选系统的建立与应用

PCR扩增含有apoA-I基因的转录调控序列的启动子片断(376 bp),克隆入含有荧光素酶报告基因和新霉素抗性基因的pGL3B-neo载体中,构成受apoA-I启动子调控的重组报告基因质粒pGL3B-neo::apo,稳定转染人肝癌细胞株HepG2。通过细胞有限稀释法筛选稳定表达荧光素酶活性的细胞株SAPOA-I。经apoA-I转录调控因子PPARα激动剂的鉴定和细胞接种密度、溶剂使用浓度等条件的优化,成功建立了靶向apoA-I基因启动子转录活性的报告基因筛选体系。应用该体系对400多种降脂中药提取物进行筛选,泽泻、罗布麻叶、山楂等提取物显示出较好的上调活性,与文献报道采用动物模型研究的结果一致。     

组胺H3受体激活剂高通量筛选细胞模型的研究

摘 要 目的 建立基于报告基因的组胺H3受体（H3R）激活剂的高通量筛选模型,用此模型对收集到的中草药化合物组分进行筛选,以发现新的组胺H3R激活剂。 方法 将H3R基因质粒（H3R/pCDNA3.1-hygro）与报告基因质粒（3XCRE-LUC）按3：1的比例共转染入HEK293细胞,建立了稳定的H3R配体的报告基因筛选细胞株。激活剂与细胞表面H3R结合后,激活相应的信号通路,调节Forskolin刺激后的报告基因的表达,通过测定荧光素酶报告基因表达水平的变化,评估激活剂影响H3受体的生物活性。 结果 通过对筛选条件,如激活剂孵育时间、Forskolin终浓度、化合物溶剂的选择、溶剂DMSO终浓度等的优化,建立了可靠的筛选方法,并对多种中草药萃取物进行了筛选,找到了两种对H3R有活性的中药组分。结论 建立的细胞模型可以有效的应用于以组胺H3受体为靶点的高通量药物筛选。     

人apoA-Ⅰ基因启动子转录上调剂筛选系统的建立与应用

PCR扩增含有apoA-Ⅰ基因的转录调控序列的启动子片断（376 bp）,克隆入含有荧光素酶报告基因和新霉素抗性基因的pGL3B-neo载体中,构成受apoA-Ⅰ启动子调控的重组报告基因质粒pGL3B-neo：：apo,稳定转染人肝癌细胞株HepG2。通过细胞有限稀释法筛选稳定表达荧光素酶活性的细胞株SAPOA-Ⅰ。经apoA-Ⅰ转录调控因子PPARα激动剂的鉴定和细胞接种密度、溶剂使用浓度等条件的优化,成功建立了靶向apoA-Ⅰ基因启动子转录活性的报告基因筛选体系。应用该体系对400多种降脂中药提取物进行筛选,泽泻、罗布麻叶、山楂等提取物显示出较好的上调活性,与文献报道采用动物模型研究的结果一致。     

IL-37基因启动子的克隆及其荧光素酶报告基因载体的构建

[目的]克隆白介素-37(IL-37)基因启动子,构建其荧光素酶报告基因载体,并分析活性。[方法]用PCR方法扩增IL-37基因5'端上游区3个不同长度的启动子片段,分别克隆入荧光素酶报告基因载体p GL3,构建IL-37基因启动子荧光素酶报告基因质粒。将所构建的质粒转染HEK-293细胞,通过双荧光素酶报告基因系统分析启动子的转录活性。[结果]754、1 017、2 043 bp等3个IL-37启动子片段正确亚克隆入荧光素酶报告基因载体,重组质粒转染HEK-293细胞后,双荧光素酶活性分析显示1 017 bp的启动子片段具有较强转录活性,约为对照组(空载体p GL3-basic)的10.9倍。[结论]成功克隆IL-37基因启动子,构建了大小为1 017 bp的IL-37基因启动子荧光素酶报告基因载体,为IL-37表达的调控机制的研究提供有效的工具。     

胶质瘤细胞中miR-223对PAX6基因3'非翻译区的调控作用

目的:明确miR-223在胶质瘤细胞中对PAX6基因3'-UTR的靶向调控作用。方法:生物信息学软件预测PAX6基因3'-UTR的靶向miRNAs;分别构建野生型和突变型PAX6基因3'-UTR双荧光素酶报告基因质粒;共转染miR-223 mimics与野生型和突变型双荧光素酶报告基因质粒于U251细胞中,双荧光素酶检测系统测定荧光素酶活性。结果:生物信息学软件预测显示PAX6可能是miR-223的靶基因;与转染野生型PAX6 3'-UTRpsiCHECKTM-2质粒组和转染突变型PAX6 Mut 3'-UTR-psiCHECKTM-2质粒组相比,miR-223 mimics能明显降低野生型荧光素酶质粒活性。结论:miR-223能够靶向负性调控PAX6基因3'-UTR的活性。     

阻断MAPK通路促进雄激素受体招募NCoR并抑制前列腺癌细胞生长

雄激素受体(androgen receptor,AR)是配体调节的转录因子,与前列腺癌的生长和内分泌治疗密切相关.醋酸环丙孕酮(cyproterone acetate,CPA)作为雄激素的拮抗剂已用于前列腺癌的治疗.结合了CPA的AR可与核受体协同抑制因子作用.已证实丝裂原激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)可介导生长因子和雄激素受体的信号转导通路的交互作用.我们报道,激活的MAPK抑制结合了CPA的AR招募核受体协同抑制因子(nuclear receptor corepressor,NCoR)至雄激素反应元件上.应用MEK的抑制剂U0126阻断MAPK通路可促进结合了CPA的AR和NCoR相互作用并通过对NCoR的招募增加抑制AR的功能从而阻遏AR靶基因的表达.此外,联合使用CPA和U0126处理稳定表达NCoR的LNCaP细胞可显著抑制前列腺癌细胞的生长.本研究表明,联合应用AR的拮抗剂和MAPK抑制剂有助于前列腺癌的治疗.     

HE4荧光素酶报告基因载体构建与鉴定及其在肾脏纤维化中的作用

目的:通过构建HE4荧光素酶报告基因载体以及质粒转染以分析HIF-1α对HE4靶向调控,明确HE4调控肾脏纤维化的分子机制。方法:采用巢式PCR扩增HE4启动子片段,纯化酶切后定向克隆进p GL-3basic报告基因载体,进而与PRL-TK质粒共转染HK2细胞,检测荧光素酶的表达HIF-1α过表达质粒转染HK2细胞,western blot检测HE4分子的表达。HK2细胞转染HE4过表达质粒后检测COL4A1、COL1A1分子的表达。结果:获得HE4启动子荧光素酶报告载体,酶切鉴定结果与初期预测一致,荧光素酶检测结果证实HIF-1α可结合于HE4启动子上,从而启动HE4的表达。HK2细胞转染HIF-1α正义过表达质粒,HE4的m RNA和蛋白水平均显著增加。HK2细胞转染HE4过表达质粒,COL4A1、COL1A1表达水平上调。结论:本研究成功构建HE4启动子荧光素酶报告基因载体,证实HIF-1α为HE4上游靶基因,过表达的HE4可能通过上调COL4A1、COL1A1促进细胞外基质沉积促进肾脏纤维化的发生发展。     

基于包膜蛋白和Tat蛋白筛选HIV-1细胞融合抑制剂的高效方法

旨在建立一个细胞-细胞融合系统,高效筛选对HIV-1病毒细胞-细胞间传播有抑制作用的药物。构建了p EGFP-Tat质粒,将p EGFP-Tat质粒和HIV-1包膜质粒共转染HEK-293T细胞,成为表达Tat蛋白和包膜蛋白的效应细胞,然后与表达CD4及辅助受体和β-半乳糖苷酶、荧光素酶双报告基因的靶细胞TZM-bl融合,建立了细胞-细胞融合系统,并进行条件优化,确定了最佳的融合体系。用阳性融合抑制剂maraviroc以及没有融合抑制作用的AZT和raltegravir作用于该体系,证明该系统可以特异性有效筛选具有细胞融合抑制作用的药物。用该系统测试了8个样本,发现两种样品对融合有一定的抑制作用。该方法背景值低,特异性强,可用来高效筛选具有切断HIV-1病毒细胞-细胞间传播作用的抗病毒药物。     

雄激素非依赖性前列腺癌细胞雄激素受体靶基因的筛选与初步鉴定

采用染色质免疫共沉淀技术在全基因组水平筛选雄激素非依赖性前列腺癌细胞LNCaP-AI的雄激素受体结合位点,行高通量测序及生物信息学分析共得到2 876个peak（pvalue〈1×10–5）,peak平均长度为673 bp;将peak序列定位到Hg19基因组,共有1 865个靶基因,其中fold enrichment≥10的基因有425个。对peak相关基因进行GO分析发现,与细胞、细胞组分、细胞过程、结合、细胞器相关的基因位列前五位;对peak相关基因进行通路分析发现,与黏着斑、代谢通路、癌症中的转录错误调控、嘌呤代谢等信号通路相关的基因占大多数。筛选出7个候选AR靶基因,采用Real-time qPCR技术分析它们在LNCaP-AI细胞和雄激素依赖性前列腺癌细胞LNCaP中对DTH刺激的反应性,发现DHT刺激可改变7个候选AR靶基因在LNCaP-AI细胞中的表达,为进一步研究雄激素依赖性前列腺癌向非依赖性前列腺癌发展的过程中雄激素受体及其调控的下游靶基因功能起着至关重要的作用。     

组胺H1受体拮抗剂高通量筛选模型的建立及应用

组胺H1受体拮抗剂被用于治疗某些过敏性疾病,如鼻炎、荨麻疹和过敏性皮炎。本文采用无标记细胞整合药理学技术建立了组胺H1受体拮抗剂高通量筛选模型。应用基于共振波导光栅的动态质量重置分析方法检测了已知的激动剂和拮抗剂作用于A431细胞上内源性H1受体后所产生的特征信号,获取特征信号谱,建立组胺H1受体拮抗剂筛选模型。进而应用此模型筛选了32个天然产物对组胺H1受体的拮抗活性。结果表明,无标记DMR分析适合于H1受体拮抗剂的高通量筛选;在筛选的32个化合物中,从亚贡中分离得到的内酯类化合物为活性较强的拮抗剂。上述结果表明,无标记DMR分析可能成为组胺H1受体拮抗剂发现的新方法。     

二恶英反应增强子调控的虫荧光素酶报告基因质粒的构建

为加强二恶英类化学物质的快速筛选和半定量检测,我们构建了一在二恶英反应增强子调控下的虫荧光素酶报告基因质粒。二恶英反应增强子来源于pHAV质粒,MMTV启动子来源于pCatM质粒,上述两者连接后与虫荧光素酶载体连接,转染人HepG2肝癌细胞,以2,3,7,8四氯代二苯并二恶英(TCDD)诱导报告基因表达后检测虫荧光素酶活性。结果表明该质粒中虫荧光素酶的表达受二恶英反应增强子的调控,且在一定浓度范围内虫荧光素酶的活性与TCDD的量呈线性关系。研究显示该质粒转染的细胞株有望用于快速筛选及半定量检测二恶英,可进一步加强研究作为二恶英类化学物质监测的常规方法。     

miR-126报告基因载体的构建及其功能鉴定

目的:根据miR-126的预测靶点构建荧光素酶报告基因重组质粒,并进行功能鉴定。方法:利用sanger数据库提供的miR-126靶序列设计引物,PCR扩增目的微小RNA(microRNAs,miRNAs)靶基因3'非编码区(three-prime untranslated regions,3'UTRs)序列,PCR产物双酶切,后连入经过同样双酶切的pGL3-control载体中,连接产物转化大肠杆菌DH5α,进行阳性克隆鉴定。同样,将候选靶基因3'UTRs突变,突变型3'UTR克隆入pGL3-control报告载体,构建野生型和突变型的报告基因重组质粒。将野生型和突变型的报告基因载体分别和化学合成的microRNA以及内参质粒共转染293TN细胞,进行双荧光素酶检测。结果:成功构建miR-126报告基因野生型和突变型重组质粒pGL3-VEGF-A-3'UTR和pGL3-VEGF-A-3'UTR,质粒测序及酶切结果完全正确。瞬时转染实验显示,过表达miR-126能直接抑制VEGF-A-3'UTRs报告基因活性。结论:miR-126对VEGF-A具有靶向调节功能。     

人肝癌细胞LASP1 启动子的克隆及其核心调控区域的初步鉴定

目的:克隆人肝癌细胞的LASP1基因的启动子区域并找出该基因启动子的核心调控区域。方法:提取肝癌Hep G2细胞总DNA,PCR扩增不同长度的LASP1启动子片段,克隆至PGL3-Basic载体中构建重组表达载体PGL3-P1(2059 bp)、PGL3-P2(1123bp)、PGL3-P3(909 bp)、PGL3-P4(574 bp)和PGL3-P5(159 bp),转化入大肠埃希菌(E.coli)DH5α中,提取质粒经双酶切、PCR及测序鉴定阳性克隆并测序。将构建的重组表达载体、PGL3-Basic载体分别与内参质粒PRL-Tk共转染Hep G2细胞,48 h后经双荧光素酶报告基因检测试剂盒检测其活性。结果:PCR结果、双酶切结果以及DNA测序结果表明成功构建了LASP1启动子荧光素酶报告基因载体;双荧光素酶报告基因检测结果显示,与PGL3-Basic组相比,重组载体PGL3-P1、PGL3-P2、PGL3-P3、PGL3-P4均具有较强的启动子活性(P0.01),其中,PGL3-P4的活性最强。结论:成功构建了人肝癌细胞不同截断长度的LASP1基因启动子荧光素酶报告基因载体,确定了LASP-1基因启动子的核心区域(-581 bp~-8 bp),为进一步研究LASP1基因在肝癌细胞中表达的关键调节因素及分子机制奠定了基础。