雄激素受体激动剂与拮抗剂高通量筛选细胞模型的构建

有效的雄激素受体(androgen receptor,AR)激动剂与拮抗剂,可上调或下调雄激素受体刺激反应,起到治疗相关疾病的作用。高通量细胞筛选模型的建立,可扩大AR激动剂与拮抗剂筛选范围,加快筛选速度。本研究通过构建人雄激素受体表达重组质粒pcDNA 3.1-h AR,并与受雄激素效应元件调控的报告基因质粒MMTV-LTR-Luc F-R共转染人胚胎肾细胞293T,构建基于双荧光素酶报告基因的AR激动剂与拮抗剂筛选高通量细胞模型。AR激动剂5α-双氢睾酮可诱导该细胞模型荧光素酶的产生,AR拮抗剂尼鲁他明可拮抗5α-DHT的刺激作用,糖皮质激素受体激动剂地塞米松对细胞模型荧光素酶的产生无作用。     

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。     

乙酰胆碱受体α4β2亚型在非洲爪蟾卵母细胞中的表达

通过建立乙酰胆碱受体α4β2亚型(α4β2 nAChR)在非洲爪蟾卵母细胞中的表达模型,以便以α4β2 nAChR为作用靶点进行药物筛选。将乙酰胆碱受体亚基基因α4、β2体外转录获得的cRNA,通过显微注射的方法注入非洲爪蟾卵母细胞,并对该受体的表达情况进行检测。结果显示,乙酰胆碱受体α4β2亚型在蛙卵细胞中获得了有效表达,记录到典型的ACh配体门控的离子通道内向电流。     

解偶联蛋白UCP1启动子荧光素酶报告基因载体的构建

目的:构建解偶联蛋白UCP1启动子荧光素酶报告基因载体,为寻找调控UCP1表达的小分子化合物提供有效工具。方法:从小鼠基因组DNA中PCR扩增小鼠UCP1启动子上游2000 bp序列,并将该序列连接到荧光素酶报告基因载体p GL3-basic中,构建p GL3-UCP1启动子。测序正确后,提取质粒,然后将上述载体与p RL-TK载体共转染至HEK293细胞、小鼠白色脂肪前体细胞和小鼠棕色脂肪前体细胞,48 h后裂解细胞检测荧光素酶的活性。结果:通过PCR成功扩增获得了目的片段,并将其克隆至p GL3-basic中。与细胞内源UCP1表达水平相似,荧光素酶报告系统表明构建的p GL3-UCP1在棕色脂肪细胞中启动子活性最高,在白色脂肪细胞中活性较低,在HEK293细胞中基本没有活性。同时β3肾上腺素受体激动剂CL 316,243同样能够上调p GL3-UCP1的启动子活性。结论:成功构建了小鼠UCP1启动子荧光素酶报告基因载体,并证明在棕色脂肪细胞中,该启动子具有很强的启动子活性,而在白色脂肪和HEK293细胞中,启动子活性很低。该启动子报告系统有望为寻找激活UCP1的小分子化合物提供重要平台。     

细胞核受体LXRβ的体外酶标测活方法的建立与应用

目的:克隆并表达大鼠细胞核受体LXRβ配体结合区(LBD)序列,并进行配体依赖性受体与共激活因子结合区短肽相互作用的酶标法分析,建立简易经济可靠的体外高通量筛选LXR调节剂方法.方法:从含大鼠LXRβ cDNA序列的pSG5/rLXRβ上扩增LBD区序列,测序核实序列后,将此序列克隆入表达载体,构建原核表达载体pET28a(+)-rLXRβ-LBD;将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导表达重组蛋白,通过SDS-PAGE、Western blotting检测及Ni2+亲和层析柱分离纯化;建立ELISA方法检测配体依赖性受体-共激活短肽相互作用.结果:重组蛋白rLXRβ-LBD在大肠杆菌中高效表达(占菌体总蛋白30%),SDS-PAGE显示在36kDa处有免疫特异性蛋白,纯化后全长蛋白占90%以上.ELISA结合测试显示在激动剂猪脱氧胆酸二甲酰胺存在时,rLXRβ-LBD能与共激活短肽结合,亲和力与双荧光酶报告基因测活结果吻合.结论:成功克隆并表达rLXRβ-LBD序列,建立起ELISA筛选方法,为LXR-LBD配体功能活性的研究和配体的高通量筛选提供新方法.     

以HIV-1 5＇LTR为靶点的药物筛选细胞模型的构建

构建以人类免疫缺陷病毒（HIV-1）5＇LTR为靶点的药物筛选细胞模型,用于体外筛选潜在的对HIV-1启动子具有抑制作用的药物,或用于筛选与HIV-1复制相关的宿主因子。通过PCR扩增HIV-1 5＇LTR片段和胸苷激酶基因（thymidine kinase gene,TK基因）,以这2片段为模板进行重叠PCR将两者连接起来,连接产物经酶切后与pcDNA3.1载体连接;将连接正确的质粒转染HEK293细胞同时用G418加压筛选获得稳定细胞系;加入药物更昔洛韦（GCV）检测TK基因的表达。成功构建了HIV-1 5＇LTR调控TK基因表达的稳定细胞系,在其培养过程中加入药物更昔洛韦时,细胞逐渐死亡。构建了以HIV-1 5＇LTR为靶点的药物筛选细胞模型,该模型利用TK基因作为报告基因方便灵敏,可用于筛选针对HIV-1 5＇LTR的潜在抗HIV药物。     

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...     

β3肾上腺素能受体激动剂的减脂机制

肥胖症是一种由于机体能量过剩所导致的慢性代谢性疾病.β3肾上腺素能受体是β肾上腺素能受体的一种亚型,主要存在于棕色脂肪及白色脂肪组织中,参与棕色脂肪组织的产热和白色脂肪组织的脂质分解以及白色脂肪棕色化的过程,在脂肪代谢中起到减脂作用.β3肾上腺素能受体激动剂能与β3肾上腺素能受体结合,从而参与脂肪代谢的过程.本文对近年...     

β2-肾上腺素能受体基因的克隆及序列分析

目的:克隆β2-肾上腺素能受体(β2-AR)全长基因片段.方法:根据GenBank中收录的猪β2-AR cDNA序列设计一对引物,以猪肝脏组织总RNA为模板,利用RT-PCR技术扩增目的基因,将其与pUC18载体体外连接,转化感受态大肠杆菌E.coil DH5α,筛选阳性克隆.结果:扩增出一条1257 bp的目的基因片段,该片段编码418个氨基酸.与CenBank中收录的猪β2-AR序列比对,其同源性为99.52%,编码的氨基酸有99.04%相同.结论:成功获得了β2-AR全长基因片段,为该基因的表达和受体筛药模型的建立奠定基础.     

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...     

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。     

人免疫缺陷病毒假病毒药物筛选模型的构建及其应用

目的:构建人免疫缺陷病毒(HIV)假病毒模型,用多种HIV逆转录酶和蛋白酶抑制剂作用于该模型,以检测其是否能有效用于HIV抑制药物的筛选。方法:通过载体改造获得最终慢病毒载体puc18-NL4-3-LUC-stop,其中含有萤光素酶基因,将该载体与包膜质粒VSV-G共转染293FT细胞,包装产生HIV假病毒,在假病毒包装和病毒感染293FT细胞的过程中加入蛋白酶和逆转录酶抑制剂,通过检测感染细胞中萤光素酶的表达来检测该模型的有效性,并利用此模型检测药物的抗病毒效果。结果:将HIV逆转录酶和蛋白酶抑制剂作用于该假病毒模型时发现萤光素酶的表达得到很大程度的抑制。结论:建立了HIV假病毒药物筛选模型,该模型以萤光素酶基因作为报告基因,快速灵敏,在抗HIV药物筛选中有一定的应用价值。     

HIV-1整合酶蛋白的可溶性表达及功能研究

HIV 1整合酶是HIV病毒复制中一个重要的酶,也是治疗艾滋病药物的一个重要靶点。为了开展以整合酶蛋白为靶点的抑制剂筛选,构建HIV 1整合酶重组质粒,在原核细胞中进行可溶性表达和功能研究。通过重叠PCR技术引入F185K和C280S突变于HIV 1 B亚型标准株的整合酶cDNA片段中,PCR扩增片段克隆到pET 28a(+)表达载体中,构建重组质粒,在E. coli中进行整合酶基因表达,SDS PAGE鉴定表达产物,亲和层析纯化蛋白,酶联免疫吸附实验方法测定整合酶的生物学活性。结果构建的重组质粒获得高效稳定的可溶性表达,ELISA实验证实该蛋白具有整合酶的3′切割DNA和5′链转移的活性。HIV 1整合酶蛋白的可溶性表达和活性研究为建立以整合酶为靶点的抗HIV药物筛选平台打下了基础。     

PPARδ激动剂高通量筛选模型的建立

为建立基于细胞瞬时转染的过氧化物酶体增殖物激活受体δ(peroxisome proliferator-activated receptor delta PPARδ)激动剂高通量筛选模型,用RT-PCR技术从肝的总RNA中扩增PPARδ基因序列,将其连至T克隆载体进行测序。将序列正确的PPARδ片段连接至pTARGET载体上构建表达载体pTARGET-ppARδ;将合成的3个拷贝的PPRE(peroxisome proliferator receptorresponse element)插入pGL3-promoter构成报告质粒pGl3-PPRE×3-luc。用脂质体转染技术将表达载体与报告质粒共转染细胞系,通过检测荧光素酶基因的表达状况评价化合物对PPARδ的激动活性。通过多种条件的优化,得到了最佳的共转染条件。阳性药苯扎贝特明显提高荧光素酶的表达,最大上调倍增数可达10倍,并且在一定浓度下阳性药与相对荧光酶的活性表达有较好的量效关系。该筛选模型灵敏、稳定,为对PPARδ激动剂进行药物研发和PPARδ机理的研究打下基础。     

TNFalph 和 IL-1bet 靶点抗炎药物筛选细胞模型的构建

目的:构建两个高表达人TNFα和IL-1β细胞系,建立抗炎药物筛选细胞模型。方法:运用PCR的方法从载体pCMVSport-TNFα和p CMVSport-IL1β上扩增目的基因,以亚克隆方法将目的基因分别插入真核表达载体pcDNA3.1和pFLAG-CMV中,用单酶切、PCR扩增和基因测序的方法鉴定重组效果,然后将重组成功的质粒转入HEK293细胞系内,挑选能够稳定表达并遗传的单克隆细胞株,用蛋白免疫印迹(Western blot)法分析其表达效果。结果:三种鉴定方法均显示重组质粒构建成功。Western blot结果显示,细胞株T3、T4均能较高表达炎症因子TNF-α;细胞株I2、I3、I5均能较高表达炎症因子IL-1β。结论:成功构建了TNFα和IL-1β靶标的药物筛选细胞模型,为筛选具有抗炎作用的中药提供了一个新平台。     

表达萤光素酶的HIV药物筛选细胞模型的建立

目的:构建基于萤光素酶的单次复制人免疫缺陷病毒(HIV)细胞模型,用于抗HIV药物的筛选。方法:构建含萤光素酶报告基因的假型慢病毒质粒,将疱疹性口炎病毒外膜糖蛋白(VSV-G)的表达质粒、HIV-1 Rev蛋白表达质粒、HIV Gag-Pol蛋白表达质粒和含萤光素酶报告基因的重组慢病毒质粒共转染HEK 293FT细胞,制备假型慢病毒;在假型慢病毒生产和再感染新鲜HEK 293FT细胞的过程中加入逆转录酶和蛋白酶抑制剂(如AZT),检测再感染的细胞中萤光素酶的表达水平,从而判断药物对HIV的抑制作用。结果:构建了含萤光素酶报告基因的重组慢病毒质粒pLenti-Luc;利用已知抗HIV药物AZT进行测试,发现HIV药物处理组细胞中萤光素酶活性远低于对照组。结论:建立了基于萤光素酶的HIV药物筛选细胞模型,该系统使用单次复制的报告病毒,具有良好的安全性,而使用萤光素酶基因作为报告基因使该系统具备极高的敏感性,该系统适合于进行高通量药物筛选。     

β-肾上腺素受体调节蛋白及其功能

血管疾病成为威胁人类健康头号杀手,心血管受体在心血管疾病的发生、发展及预防和治疗中具有举足轻重的地位。β-肾上腺素受体作为G蛋白偶联受体家族的成员,是心血管药物最重要的靶点之一。β-肾上腺素受体阻滞剂被认为是继洋地黄后药物防治心脏疾病的最伟大突破,其在心血管领域的研究和应用一直是被关注的热点。2012年度诺贝尔化学奖再次授予了β-肾上腺素受体的研究。随着研究的深入,人们发现β-肾上腺素受体接受着细胞内调控蛋白的精密调控,不同调控蛋白介导着受体不同的生理信号通路和病理性信号通路。基于这些发现,近年来提出了受体功能选择性的配体药物,这也将成为未来药物的研究方向。本文综述了β-肾上腺素受体调节蛋白及相关信号通路及功能。     

以Neprilysin蛋白酶为靶标的药物筛选模型的建立及应用

目的:建立以蛋白酶Neprilysin(NEP)为靶点的高通量药物筛选模型,应用该模型筛选抑制剂。方法:利用毕赤酵母表达系统。构建重组质粒p PICZα-A-NEP,表达载体通过与酵母菌X-33基因组染色体发生同源重组,将外源基因整合于染色体后实现目的蛋白的表达。应用荧光共振能量转移法(FRET)检测蛋白酶活性,优化反应条件,建立药物筛选体系,筛选抑制剂。结果:成功构建表达载体p PICZα-A-NEP;建立了以NEP为靶标的药物筛选模型,获得模型反应动力学参数Vmax=3.6μM/s,Kcat/Km=4.5×105M-1s-1,测定模型Z-因子为0.89,说明体系稳定可用于以NEP为靶标的药物的高通量筛选;并用该模型对天然产物组分库进行筛选,在0.5mg/ml的药物浓度下,得到抑制率较高的药物为4种,并测得半数抑制浓度IC50值,其中MDCNCL01000242的IC50值最低,为(8.31±0.03)μg/ml。结论:建立的药物筛选模型较为理想,适用于NEP抑制剂的筛选,可促进药物的研发。     

β肾上腺素受体与心力衰竭

β肾上腺素受体中的β1和β2亚型是调节心脏功能最重要的两种蛋白。在此将阐述β肾上腺素受体亚型信号转导对心脏的生理功能与心力衰竭的关系,并综合介绍β肾上腺素受体系统中一些关键蛋白的基因多态性与心力衰竭的易感性、预后及药物治疗效果的关联。最后,将探讨如何应用功能选择理论和基因组学发现新的心衰治疗靶点和新药,为新药研发和个体化医疗提供思路。     

GFP荧光标记GLP-1受体细胞系的建立

为建立胰高血糖素样肽1受体(glucagon-like peptide 1 receptor,GLP-1R)药物筛选模型,真核表达载体pCMV6/GFP/GLP-1R构建好后,转染至U2OS细胞,转染后的细胞经G418筛选获得单克隆细胞株。该细胞株经Western-blot和GLP-1类似物检测,结果表明GLP-1R在该细胞株高表达并对GLP-1类似物有着高灵敏度与特异性的反应,可以用于GLP-1受体激动剂的筛选。