利用核定位信号筛选系统初步筛选小鼠胚胎核定位蛋白基因

在已建立的核定位信号 (nuclearlocalizationsignal,NLS)筛选系统的基础上 ,对这一系统进行了改进并对改进的系统进行了验证。将小鼠 1 1天胚胎cDNA文库插入改进后的筛选载体的多克隆位点 ,转化酵母宿主菌。然后将约 1 0 4 个酵母克隆接种于选择性平板上进行筛选 ,得到了 2 2个可在选择性培养基上生长的克隆。分析了其中 1 8个克隆的DNA序列 ,见到 1 3个克隆含有以正确读框融合的编码NLS的基因片段。取其中 3个克隆的插入片段与绿色荧光蛋白基因融合后在哺乳类细胞内表达 ,证明了其在哺乳类细胞中的核定位功能。研究证明 ,构建的核定位信号筛选系统 ,能够有效地从cDNA文库中筛选核定位蛋白的基因     

核定位信号筛选系统的构建

建立了一酵母克隆系统用于克隆含核定位信号 (NLS)的蛋白质的基因 .用表达转录因子GAL4 DNA结合域 - p53(GAL4- DBD- p53)融合蛋白的质粒转化酵母 HF7c,使 GAL4- DBD- p53可结合于报告基因的启动子但因无转录激活域而不能激活转录 .构建一酵母穿梭载体 ,可表达无NLS的 GAL4转录激活域 -大 T抗原 (GAL4- AD- LT)融合蛋白 .融合蛋白基因的下游插入一多克隆位点 .将 c DNA文库插入多克隆位点后 ,如果 c DNA片段可编码 NLS,则 GAL4- AD- LT分子可进入细胞核 ,并通过 LT与 p53的相互作用而使 GAL4- AD结合于启动子和激活报告基因的转录 .构建了这一克隆系统的各质粒 ,并用绿色荧光蛋白 (GFP)验证了其对核内蛋白和胞浆蛋白的甄别能力 .这一系统将有助于从 c DNA文库中筛选编码带有 NLS的蛋白质的基因     

核定位信号研究进展

核定位信号是一种存在于细胞内众多蛋白质中,介导其由细胞质向细胞核转运的氨基酸序列。核定位信号具有形式多样性,其作用机制也不尽相同,对于入核蛋白发挥正常的生理功能有着重要的作用。因其功能异常引发的多种疾病越来越受关注,核定位信号研究成了众多疾病病理机制研究的方向和寻求治疗的手段。简要概述近年来关于核定位信号的类型、相关疾病和应用研究的情况,并列举了几个常用预测软件与网站,供读者参考。     

从小鼠11.5d胚胎cDNA文库中筛选Dishevelled2相互作用蛋白

Dishevelled (Dvl)是个多功能、进化上非常保守的蛋白,在Wnt信号传导通路中起着重要的作用。为了研究Dishevelled介导Wnt信号传递的分子机制,利用GAL4酵母双杂交系统筛选了小鼠11．5d胚胎cDNA库,发现了15个可与小鼠Dvl2 DEP结构域和羧基端相互作用的蛋白质。将阳性库质粒测序并对测序结果做BLAST分析,发现其中一个阳性克隆是编码Gli3蛋白氨基端(6—122aa)的cDNA片段,从而暗示Gli3蛋白可能与Dishevelled一起作用并参与某些生物学过程。     

核定位信号及其分析策略

真核细胞核膜上的核孔复合体 (nuclear pore complex, NPC) 是细胞核内外进行物质交换的主要通道, 分子量较小的化合物可自由通过NPC或采取被动扩散的方式进入细胞核, 而分子量为50 kD以上的蛋白质则只能通过主动转运进入细胞核. 以这种方式进入细胞核的 蛋白质必须在其氨基酸序列上拥有特殊的核定位信号(nuclear localization signal, NLS)以被相应的核转运蛋白(karyopherins) 识别. 核定位信号具有多样性, 包括经典核定位信号(classical NLS,cNLS), 内输蛋白β2识别的核定位信号（又称PY模体-NLS）和其它类型的NLS. 每一类NLS具有相似的特征, 但并不具有完全保守的氨基酸组成. 不同的NLS, 往往对应着各不相同的核输入机制. 而对同一蛋白质来说, 也可能同时拥有几个功能性的NLS. 研究核定位信号一方面可以帮助揭示新的大分子物质核转运机制, 另一方面也有助于发现一些蛋白质的新功能. 本文对常见NLS的分类进行了总结, 并介绍了两种常用的NLS预测软件及鉴定NLS的一般策略.     

伪狂犬病毒UL49基因核定位信号的初步确定

伪狂犬病毒UL49基因编码的蛋白VP22是一种皮层蛋白,其生物学功能尚不清楚。预测并确定PRV UL49的核定位信号,可为研究其编码蛋白VP22的蛋白转导功能及作用机理奠定基础。通过生物信息学软件分析预测到,PRV UL49基因存在潜在的两个核定位信号:5~21位氨基酸序列(RKTRVA ADETASGARRR)NLS1和241~247位氨基酸序列(PGRKGKV)NLS2。本文将实验分为对照组、NLS1和NLS2同时缺失组、NLS1缺失组和NLS2缺失组四组,并通过PCR扩增、分子克隆等技术获得PRV Ea株UL49基因。以pEYFP-N1为载体,将UL49基因及各组缺失或突变片段插入EYFP上游,成功构建PRV pUL49-EYFP重组质粒及一系列缺失突变体,转染COS-7细胞后观察荧光定位。实验结果表明,确认预测到的NLS1和NLS2具有核输入功能,且位于241-247位的氨基酸序列(PGRKGKV)的入核功能更强,5~21位氨基酸序列(RKTRVA ADETASGARRR)为双向核定位信号,其同时具有核输出的功能。     

双组分核定位信号介导Apoptin定位于肿瘤细胞核

Apoptin是一种来源于鸡贫血病毒的小蛋白,在肿瘤细胞中定位于细胞核,而在正常细胞中主要分布于细胞质。根据预测,Apoptin分子中有2段序列(NLS1和NLS2)可能是单组分核定位信号。通过基因突变和缺失构建了Apoptin各种不同的核定位信号突变体和磷酸化突变体,利用增强型绿色荧光蛋白(EGFP)作标签,观察了其在肿瘤细胞中亚细胞定位的变化。结果表明,NLS1和NLS2单独均不是有效的单组分核定位信号。Apoptin的核定位信号是由NLS1和NLS2这2段序列共同组成的双组分核定位信号,缺少任何一段序列都会严重影响Apoptin在肿瘤细胞中的核定位。其中,NLS2对于Apoptin的核定位起主要作用。Apoptin的获得型磷酸化突变体并不能转位到正常细胞的细胞核中,而其磷酸化负突变体仍定位于肿瘤细胞的细胞核。另外,丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶抑制剂H7也不影响Apoptin在肿瘤细胞中的核定位。很可能,Apoptin的磷酸化并不参与调控其核定位信号的功能。     

小鼠胚胎干细胞（ES—M13）核骨架—核纤层—中间纤维结构体系的研究

本文使用细胞的选择性抽提、ＤＧＤ包埋去包埋电镜制样、免疫荧光和免疫印迹技术研究了小鼠胚胎干细胞（ＥＳ－Ｍ１３）的核骨架－核纤层－中间纤维结构体系。在电镜下可以看到,ＥＳ细胞存在精细发达的核骨架结构,核骨架纤维同核纤层结构相连接,细胞质中有许多直径为１０ｎｍ的中间纤维单丝,细胞质中有许多直径为１０ｎｍ的中间纤维单丝,在免疫荧光分析中,使用角蛋白单克隆抗体有阳性反应,细胞质区域可以看到较强的荧光,没有     

原型泡沫病毒Bel1蛋白核定位信号精细定位及相互作用核输入蛋白初探

Bel1是原型泡沫病毒(Prototype foamy virus,PFV)的反式激活因子,在病毒的复制周期中发挥关键作用。研究表明,Bel1含有核定位信号(Nuclear localization signal,NLS),但其精确氨基酸组成尚不明确,介导其入核的核输入蛋白亦未见报道。本研究利用插入Bel1截短片段的EGFP-GST融合表达体系,通过绿色荧光观察其亚细胞定位,首次精确确定Bel1NLS序列为215PRQKRPR221;定点突变明确了K218、R219和R221为Bel1核定位的必需残基,证明Bel1NLS属单分型核定位信号;GST-Pulldown实验显示这段序列可与α核输入蛋白(Importinα/Karyopherin alpha,official symbol:KPNA)KPNA1、KPNA6和KPNA7相互作用,即Bel1可能藉此转运入核。     

核定位信号及其在病毒感染机制中的研究进展

核定位信号介导的蛋白入核是细胞内信号传递网络中核内外物质信息交流的重要一环,绝大多数病毒蛋白进入细胞核均需要核质转运受体识别和结合入核蛋白携带的核定位信号序列.病毒蛋白的入核转运机制在病毒感染过程中起着至关重要的作用,对于病毒的复制、毒力具有重要意义,针对该机制的研究有利于新的抗病毒靶点的发现.本文对核定位信号的分类信...     

小鼠TET1蛋白核定位信号的预测与鉴定（英文）北大核心CSCD

TET(ten-eleven translocation)家族蛋白能够介导DNA的5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5m C)的氧化,产生5-羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5hm C)。通过TET蛋白的催化,可以诱导特定靶基因的启动子区域Cp G岛的去甲基化,从而激活基因的转录。TET1蛋白是一个拥有2039个氨基酸的DNA去甲基化酶,通过预测,TET1拥有18个核定位信号(nuclear localization signals,NLSs),其中13个为单分型NLS,5个为双分型NLS。本文利用绿色荧光蛋白和各种突变体,首次确定了小鼠TET1蛋白的2个NLSs,分别存在于CXXC结构域和催化结构域,而且这2个NLSs对全长TET1的和定位都是必需的。我们的研究对深入理解TET1的蛋白结构与功能研究具有重要意义。     

BRD7核定位信号的结构分析和功能鉴定

目的:对BRD7的核定位信号进行预测、结构分析和功能鉴定,并考察其对BRD7亚细胞定位的影响。方法:通过生物信息学对BRD7的核定位信号进行预测和结构分析,然后利用绿色荧光蛋白(GFP)介导的直接荧光和间接免疫荧光定位方法分别对核定位信号的功能进行鉴定,并考察其对BRD7亚细胞定位的影响。结果:BRD7的65～96位氨基酸残基具有潜在核定位信号(NLS)的结构特征,该核定位信号包含3簇碱性氨基酸残基,可视为由2个紧密相邻、部分重叠的双向核靶序列NLS1和NLS2组成;并发现NLS及其构成上的NLS1和NLS2均具有介导异源蛋白GFP胞核定位的功能,从而证实BRD7的65～96位残基为BRD7功能性核定位信号所在区域,且单簇碱性氨基酸残基的缺失不足以破坏其核定位信号的功能;同时发现野生型BRD7呈胞核分布,而核定位信号缺失型BRD7主要呈胞浆分布。结论:BRD7的65～96位氨基酸残基为BRD7功能性核定位信号所在区域,在BRD7胞核分布模式中发挥了十分重要的作用。     

PNRC1核定位信号序列的鉴定

为鉴定富含脯氨酸核受体辅调节蛋白1(PNRC1)分子的核定位信号序列（nuclear localization signal sequence, NLS）,在生物信息学方法预测的基础上,先构建野生型PNRC1及删除预测NLS的PNRC1突变体的绿色荧光蛋白（GFP）重组表达载体,转染细胞后通过激光共聚焦显微镜观察PNRC1分子在删除预测NLS后细胞内的定位变化.然后,将预测的NLS编码序列直接连到GFP表达载体上,以及将预测的NLS加到胞浆蛋白上构建其GFP重组表达载体,转染细胞,观察预测的NLS能否把构建的重组体都带到细胞核内.结果显示,删除PNRC1中预测的NLS后,其定位从细胞核中变为主要定位在细胞浆中,而预测的NLS能把GFP或胞浆中的蛋白带到细胞核中.研究表明,预测的NLS为PNRC1分子真正的NLS.     

多肽TAT与核定位信号介导的蛋白质入核递送

增强型绿色荧光蛋白与蛋白质转导结构域TAT、SV40大T抗原的核定位信号以融合蛋白的形式在大肠杆菌中表达 ,纯化后转导A431细胞 ,大部分细胞核内都可以观察到绿色荧光 ,说明TAT NLS可以有效介导蛋白质的入核递送。这种蛋白质递送系统可望用于转录治疗等研究领域。     

逆转录病毒中发现二重核定位信号

最近,加拿大研究人员发现,牛免疫缺陷病毒（与人类艾滋病病毒相关的一种逆转录病毒）Rev蛋白具有二重核定位信号,这是科学家第一次在逆转录病毒中发现此种信号结构。     

八肋游仆虫第二类肽链释放因子核定位信号分析

蛋白质合成终止过程中肽链释放因子负责终止密码子的识别.真核生物第二类肽链释放因子（eRF3）是一类GTP酶,协助第一类肽链释放因子（eRF1）识别终止密码子和水解肽酰 tRNA酯键.之前的研究表明,两类肽链释放因子在细胞核中发挥功能,参与蛋白质合成和纺锤体的组装.本研究根据软件预测结果,构建了一系列八肋游仆虫eRF3的截短型突变体,分析在其N端是否存在引导eRF3的核定位信号.结果表明,在eRF3的N端有两个区域（NLS1:23-36 aa 和 NLS2: 236-272 aa）可以引导eRF3进入细胞核中,而且这两个区域具有典型的核定位信号的氨基酸序列特征. eRF3的核定位与其作为一种穿梭蛋白的功能相一致,即参与细胞有丝分裂纺锤体的形成和无义介导的mRNA降解途径.     

核糖体蛋白L6/Taxreb107的核定位信号的分析

核糖体蛋白L6（RpL6,Taxreb107）含有三个具有核定位信号特征的基序.用作者构建的核定位信号捕获系统分析了这些核定位信号是否具有介导蛋白质进行核转位的功能.将RpL6/Taxreb107分段插入核定位信号捕获载体的克隆位点后转化宿主酵母,发现其前两个核定位信号可以介导融合蛋白进入细胞核,而第三个核定位信号无此作用.将RpL6/Taxreb107分段与绿色荧光蛋白融合后转染培养的哺乳类细胞,证实了以上在酵母中所得的结果.进一步发现RpL6/Taxreb107的前两个核定位信号同时具有核仁定位的功能.当在细胞中表达的早期,进入核内的融合蛋白优先定位于核仁.这些结果一方面有助于理解RpL6/Taxreb107核转位的机理,同时说明作者构建的核定位信号捕获系统也可用在蛋白质中寻找核定位信号.     

原核表达系统真核化中的核定位信号对乙肝病毒(HBV)基因免疫效果的影响

研究核定位信号对真核化的T7表达系统在真核细胞及基因免疫中表达HBsAg基因效率的影响。结果发现,在体外培养细胞中,无核定位信号的T7系统表达效率比有核定位信号组明显要高。基因免疫时,无核定位信号组诱发小鼠产生了针对HBsAg 的特异性免疫应答,而含核定位信号的T7表达系统则未能诱发小鼠发生明显的免疫应答。提示T7系统是一种胞浆表达系统,将T7RNA聚合酶引入核定位信号后该系统的表达效率降低,甚至不能诱发特异性免疫应答。     

核定位信号分析示踪载体——pGST-EGFP的构建及功能鉴定

目的 构建谷胱甘肽转硫酶（GST）与EGFP相融合的新型蛋白质示踪载体--pGST-EGFP,以用于蛋白质细胞亚定位信号序列的深入分析.方法 以质粒pEGFP-N1为骨架,融合从pGEX-2TK载体中扩增的GST编码序列,构建成pGST-EGFP融合表达质粒;再插入人工合成的已知核定位蛋白SV40的核定位序列（NLS）,构建成pGST-EGFP-SV40 NLS作为阳性对照;另外,构建小分子量蛋白TNNI2在pGST-EGFP的融合表达质粒.将对照pEGFP-N1和各重组质粒分别用脂质体介导,瞬时转染HeLa细胞,荧光显微镜下观察蛋白的核定位情况.结果 单独表达的EGFP呈全细胞分布,而GST-EGFP融合蛋白只存在于细胞浆;SV40 NLS能将GST-EGFP融合蛋白带进细胞核.虽然TNNI2-EGFP融合蛋白的细胞亚定位呈现核内丰度更高的特点,但TNNI2-GST-EGFP融合蛋白仅限定于胞浆分布,提示TNNI2不能主动定位到细胞核中.结论 成功构建了蛋白质细胞亚定位示踪载体--pGST-EGFP.作为核定位信号分析系统,其对小分子蛋白细胞亚定位的示踪效果优于传统的pEGFP载体,更适用于科研工作中小分子量蛋白质核定位信号序列的研究.