小鼠 CYP2R1的异源表达及其对癌细胞增殖的差异作用

细胞色素P450 (cytochrome P450, CYP450)是一类血红素氧化酶。细胞色素P450家族2亚家族R成员1（cytochrome P450 family 2 subfamily R member 1, CYP2R1）是一种主要在肝组织中表达的维生素D羟化酶。目前,对于小鼠CYP2R1蛋白质的结构、物化特性和病理机制的理了解仍十分有限。本研究结合基因克隆和生物信息学分析,获得小鼠CYP2R1基因CDS序列及其生物学特征。随后,利用pcDNA3.1-CYP2R1真核表达载体,通过细胞划痕、MTT分析、real-time qPCR方法检测异源表达CYP2R1对肺癌细胞A549、胃癌细胞7901、肝癌细胞HepG2以及正常细胞HEK293T细胞的迁移、增殖和细胞周期基因表达的影响,探明其对癌细胞增殖的作用。结果显示,由C57BL/6小鼠肝组织的CYP2R1基因,序列长度1 506 bp,其中,CD_S 468 bp。其编码的155个氨基酸,与其他11个物种间的同源性均较高,其三级结构与人CYP2R1略有不同。构建的pcDNA3.1-CYP2R1真核表达载体,可在体外培养细胞中提高CYP2R1基因mRNA表达105倍以上,蛋白质水平提高约30倍。值得注意的是,异源表达CYP2R1在癌细胞增殖中的作用具有差异性,其中,CYP2R1通过显著降低细胞周期蛋白基因CyclinD1(P<0.05)和Caspase3(P<0.01),而抑制7901细胞的增殖。该研究结果为进一步探索CYP2R1的生物学作用,特别是在分析其对癌细胞增殖方面提供了基础研究数据,并为进一步明确CYP2R1在癌症相关治疗中的重要意义奠定了理论基础。     

家蚕细胞色素P450基因CYP6AE21的克隆、表达分析及亚细胞定位

信号失活是嗅觉动态过程的一个重要步骤, 这一过程涉及多样的气味降解酶类。本研究利用RT-PCR方法从家蚕Bombyx mori雄蛾的触角中克隆了一个细胞色素P450基因CYP6AE21。该基因含有一个1 572 bp的开放阅读框（open reading frame, ORF）, 编码523个氨基酸, 预测分子量为60.5 kD, 等电点为8.4, 含有细胞色素P450的特征序列血红素结合位点区域。CYP6AE21和CYP6AE2基因一样在相同位置含有1个内含子序列, 且相应的2个外显子大小相同。两者的核苷酸序列相似性达到94.5%, 且在基因组上以头尾相连的方式成簇排列, 中间由约7.6 kb核苷酸序列隔开。CYP6AE21在幼虫的头部和脂肪体, 以及雄蛾和雌蛾的触角中表达量较高; 在幼虫的其他组织和蛾的多个组织中也有一定的表达。P450酶系的重要组分之一--NADPH细胞色素P450还原酶（cytochrome P450 reductase, CPR）基因也在雌蛾和雄蛾触角中高水平表达, 而在其他组织中表达量相对较低。亚细胞定位分析表明CYP6AE21表达产物定位于细胞质中。推测CYP6AE21和CYP6AE2是由其中一个基因加倍复制形成的; 此P450的功能之一可能是参与内化进细胞的气味分子的降解清除。     

鸡细胞色素P450 1A5的原核表达与活性重组

旨在对鸡细胞色素P450 1A5(CYP1A5)蛋白进行体外功能研究,采用大肠杆菌系统进行CYP1A5的异源表达。以鸡的cDNA为模板,扩增出CYP1A5基因,将该基因的N端编码区进行修饰,并连接到pCW载体中构建His-CYP1A5,经IPTG诱导在大肠杆菌中表达。经CO-差示光谱检测,所获得的His-CYP1A5具有典型的P450吸收峰。该蛋白与细胞色素P450还原酶(CPR)进行体外重组,构成的重组酶系表现出乙氧基试卤灵-O-脱乙基酶活性。结果表明,所采用的表达策略可以成功产生出具有催化活性的鸡细胞色素P450 1A5(CYP1A5)蛋白。     

Hsa-miR-411-3P对胃癌细胞作用功能及相关分子机制的研究

目的:研究Hsa-miR-411-3P对胃癌细胞功能作用及分子机制。方法:MTT检测Hsa-miR-411-3P对胃癌细胞SGC-7901、AGS增殖的影响;流式细胞术检测Hsa-miR-411-3P对胃癌细胞SGC-7901、AGS周期和凋亡的影响; RNAhybrid2. 1. 2、Miranda3. 3a、TargetScan7. 0预测Hsa-miR-411-3P靶基因,与m RNA测序结果联合分析,取交集基因认为是比较可靠的靶基因,进行GO、KEGG分析; Real-time PCR检测Hsa-miR-411-3P靶基因VAV3、ROCK2、PLD1、PTCH1的表达。结果:过表达Hsa-miR-411-3P抑制SGC-7901、AGS细胞增殖,促进凋亡,使SGC-7901细胞周期阻滞在S期,AGS细胞周期阻滞在G1期;软件预测和测序结果联合分析获得235个交集靶基因; Hsami R-411-3P靶基因分子功能集中在酶结合、蛋白质结合、转移酶活性等;生物学过程集中在代谢过程、细胞组件组装、解剖结构发展、细胞成分生物发生等(P 0. 05); KEGG信号通路集中在胰岛素信号通路、cAMP信号通路、AMPK信号通路、FOXO信号通路等(P 0. 05); VAV3、ROCK2、PLD1、PTCH1共同参与cAMP信号通路;过表达Hsa-miR-411-3P的SGC-7901、AGS细胞中,VAV3、ROCK2 m RNA表达量均减少,PLD1 m RNA表达量在SGC-7901细胞中增加,在AGS细胞中减少;PTCH1 m RNA表达量在SGC-7901细胞中减少,在AGS细胞中增加。结论:过表达Hsa-miR-411-3P将下调靶基因VAV3、ROCK2的表达,从而影响cAMP信号通路,抑制SGC-7901、AGS细胞增殖,促进凋亡,使SGC-7901细胞周期阻滞在S期,AGS细胞周期阻滞在G1期。     

桔小实蝇CYP4D46的克隆及其组织特异性表达研究

从桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)成虫体内提取总RNA,利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术获得了一个新的细胞色素P450基因cDNA序列全长.该基因经细胞色素P450基因命名委员会命名为CYP4D46(Gen-Bank登录号:GU292422),其cDNA全长为1717 bp,包含1530 bp的完整开放阅读框(ORF),编码510个氨基酸,理论分子量约为58.40 kD,等电点为8.82.系统发育分析表明该基因与昆虫第4家族P450基因具有较高的同源性.实时定量PCR分析发现,CYP4D46基因在脂肪体中的相对表达量较高,分别是马氏管和中肠内的756倍和60倍,说明CYP4D46可能与脂肪体的重要生理功能相关.     

籼稻细胞色素P450超基因家族成员及其EST证据

将预测的籼稻基因同289个已知的拟南芥细胞色素P450基因进行蛋白质序列比对, 在籼稻(Oryza sativa L. ssp. indica)工作框架草图中找到了528个可能的细胞色素P450基因, 初步认定上述籼稻P450基因来自于已在拟南芥中确定的40个P450基因家族. 比较拟南芥和籼稻的细胞色素P450s在基因家族中的分布, 发现这两种植物P450基因的家族分布规律总体相似, 但也有不同, 例如: CYP71, CYP72, CYP76, CYP89, CYP94, CYP709等家族的成员在籼稻中远远多于拟南芥的; CYP705家族的成员在籼稻中没有, 但在拟南芥中却多达33个. 另外, 发现籼稻CYP71和CYP81家族的成员在基因组中成串联重复排列, 它们可能是进化过程中基因复制的结果. 进一步将这些籼稻P450基因的DNA序列同籼稻表达序列标签(expression sequence tags, ESTs)进行核酸序列比对, 为263个可能的籼稻P450s找到了ESTs的证据, 说明这些基因在转录水平上确实有所表达.     

西花蓟马细胞色素P450基因cDNA片段克隆与mRNA表达分析

细胞色素P450介导的解毒作用增强是昆虫对杀虫剂产生抗性的重要机制。本文通过RT-PCR克隆了西花蓟马CYP4家族5个细胞色素P450基因c DNA片段。多重序列比对发现,这5个基因在氨基酸水平的一致性在40%-76%之间。采用实时荧光定量PCR对5个CYP4基因的mRNA表达水平的分析发现,阿维菌素抗性品系CYP4-1、CYP4-2和CYP4-5的表达水平分别是敏感品系的3.50、4.00和2.48倍,表明西花蓟马对阿维菌素的抗性可能与这3个CYP4基因的过量表达相关。     

家蚕细胞色素P450的基因组学分析

细胞色素P450参与许多基础代谢过程, 确保有机体避免外源复合物对它们的伤害. 将预测的家蚕基因同已知的P450基因进行蛋白质序列比对, 在家蚕基因组中发现86个可能的细胞色素P450基因, 初步将它们归于32个P450亚家族. 通过比较基因组学分析, 发现细胞色素P450基因在果蝇与家蚕中的分布规律具有总体上的相似性, 但在某些P450基因家族中的分布也有差异. 特别是在CYP4A, CYP4C, CYP4D, CYP6A, CYP6AE, CYP6B和CYP9A等7个亚家族中P450s差异分布更明显. 进一步将这些P450基因的DNA序列与家蚕ESTs进行核酸序列比对, 其中49个可能P450基因发现有ESTs证据, 证明了这些基因在转录水平的真实性.     

孟氏隐唇瓢虫细胞色素P450基因的克隆与序列分析

采用同源克隆和RACE技术,从孟氏隐唇瓢虫Cryptolaemus montrouzieri Mulsant中克隆到细胞色素P450CYP9Z401基因的c DNA全序列(Gen Bank number:KP164813)。c DNA全长1722 bp,包含3'非编码区域(UTR)为86 bp和5'UTR为49 bp,开放阅读框(ORF)长1587 bp,编码528个氨基酸。预测的分子量为61.27 k D,理论等电点为6.58,无信号肽结构,在2-20氨基酸处存在跨膜螺旋。该基因拥有细胞色素P450特征序列螺旋C、螺旋K和Meander区域,另外还有血红素结合区(1个氨基酸差异)和螺旋I区(2个氨基酸差异)。与其他昆虫的CYP9家族基因比较,与赤拟谷盗Tribolium castaneum同源性最高,为47%,系统发育分析也表明两者的亲缘关系最近。CYP9Z401基因的克隆和比较分析为进一步深入研究孟氏隐唇瓢虫的细胞色素P450基因功能及其进化具有重要意义。     

淡色库蚊细胞色素P450基因研究

采用一对昆虫细胞色素P450简并引物,以反转录-聚合酶链反应从淡色库蚊对溴氰菊酯敏感品系和抗性品系成虫RNA扩增到约485 bp和510 bp两个片段,将这两个片段与PinPoint^TMXa-1 T质粒重组,然后克隆至大肠杆菌JM109菌株,筛选获得68个阳性克隆;其中24个阳性克隆测序后与GenBank资料对照,显示为细胞色素P450新序列;分子系统学研究显示,24个新基因（等位基因）分别属CYP4家族CYP4C、CYP4D、CYP4H和CYP4J等4个亚家族,其已由细胞色素P450命名委员会命名和GenBank登录上网;其中CYP4C23可能是一个假基因,CYP4H13具有一段58个碱基长度的内含子,CYP4J4V1在近3′端具有一个终止密码子TAG.     

昆虫细胞色素P450基因的多样性、进化及表达调控

细胞色素P450单加氧酶（cytochrome P450 monooxygenases, P450s）是由多个功能相关的亚铁血红素 硫醇盐蛋白基因组成的一个基因超家族, 在各种内源和外源物质的代谢中起着主要作用。目前GenBank中注册的昆虫P450基因序列已超过1 000个, 其中双翅目占序列总数的74%, 鳞翅目占序列总数的16%。而昆虫P450基因序列已克隆的全长序列中大部分属于CYP4和CYP6家族, 两个家族成员分别占总数的20%和45%。利用GenBank中现已注册的昆虫P450基因的cDNA全长序列进行比对并绘制进化树, 揭示不同种类昆虫P450的亲缘关系。结果显示基于P450基因的昆虫部分目的进化关系与大部分先前依据其他分子数据或形态分类学得到的昆虫系统进化关系基本吻合。现有研究表明, 细胞色素P450基因的表达可能受顺式作用元件(cis-acting element)、反式作用因子(trans-acting factor)或两者共同调控, 调控可能涉及转录增强的转录机制或mRNA稳定性增加的转录后机制。     

青海湖裸鲤CYP17a2基因的克隆及表达分析

CYP17a2基因是细胞色素CYP17(cytochrome P450,CYP)超家族成员之一,在卵巢发育过程中,可以与CYP17a1共同作用控制卵子的发育和成熟。研究和掌握青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)卵巢发育的基本规律,可为该鱼种的人工增殖放流及其资源保护和恢复提供技术支撑。本研究采用普通PCR和RACE方法克隆得到了青海湖裸鲤CYP17a2基因全长c DNA序列,并分析了其生物信息学意义,通过实时荧光定量PCR确定了CYP17a2基因在青海湖雌性裸鲤各组织中的表达分布特征。该基因的c DNA序列全长为1 871 bp,共编码390个氨基酸,所编码的氨基酸序列与斑马鱼和鲤鱼的同源性最高,分别为69%和64%。该基因在卵巢、卵巢膜、脑、肌肉、肝胰脏中均有表达,以在卵巢中表达量最高(p0.01)。本研究结果将为进一步开展CYP17a2基因在青海湖裸鲤卵巢发育的分子调节机理的研究中提供基础数据。     

转基因小鼠模型的载体构建和在人肝癌HepG2细胞中的表达

目的:构建转基因小鼠模型的载体并检测在人肝癌HepG2中的表达效果.方法:将n-3多不饱和脂肪酸脱氢酶基因fat-1插入到真核表达载体(pcDNA3.1(+)myc-HisA)中,构建重组表达载体pcDNA3.1(+)myc-His A-fat-1,用脂质体介导的方法转染到人肝癌HepG2细胞中,RT-PCR检测fat-l基因的表达,MTT法分析fat-l基因对HepG2细胞增殖的影响,气相色谱分析检测fat-l基因对HepG2细胞n-6/n-3多聚不饱和脂肪酸(PUFAs)比例的影响.结果:成功地构建了真核表达裁体peDNA3.1(+)myc-HisA-fat-1,并能在HepG2细胞内有效异源表达.48h后可检测到fat-l mRMA的条带.与对照细胞相比,fat-l基因有效地抑制了人肝癌细胞HepG2细胞的增殖(70%,p＜0.01),降低了n-6/n-3 PUFAs比例.结论:pcDNA3.1(+)myc-His A-fat-l重组载体构建成功并能在肝癌细胞中有效的表达,可以作为下一步转基因小鼠的合适载体.     

小鼠CYP2E1基因靶向miRNA表达载体的构建及鉴定

目的设计并构建靶向小鼠CYP2E1基因的miRNA干扰质粒,为探索CYP2E1基因功能奠定基础。方法应用invitrogen设计软件设计两条干扰小鼠CYP2E1基因的靶向miRNA序列,合成相应的回文DNA序列,退火后分别连接到pcDNATM6.2-GW/EmGFP-miR载体上,构建两套miRNA真核表达载体CYP2E1-miR1和CYP2E1-miR2,并使用该载体特有的串联方法将两载体上的miRNA前体寡核苷酸序列进行串联成为CYP2E1-miR1-miR2;将上述重组载体分别与构建的pcDNA3.1（＋）-CYP2E1表达质粒共转染入293T细胞,RT-PCR法鉴定其干扰效果。结果经酶切及测序鉴定,针对鼠CYP2E1基因的miRNA干扰质粒构建成功,并能够有效抑制共转染入293T细胞的pcDNA3.1（＋）-CYP2E1质粒的表达,且串联质粒CYP2E1-miR1-miR2优于单独的干扰质粒CYP2E1-miR1及CYP2E1-miR2。结论小鼠CYP2E1基因的靶向miRNA表达载体构建成功。     

人多肽N-乙酰氨基半乳糖转移酶2基因反义RNA表达质粒的构建及其功能的初步研究

反义封闭人多肽N-乙酰氨基半乳糖转移酶2 (pp-GalNAc-T2)的基因表达, 对胃癌细胞SGC7901中转化生长因子-β1(TGF-β1)与基质金属蛋白酶2 (MMP2)基因表达及细胞增殖有影响.在对几株肿瘤细胞的pp-GalNAc-T2基因表达水平进行分析后, 以高表达pp-GalNAc-T2的人胃癌细胞株SGC7901的总RNA为模板, 利用RT-PCR方法扩增两段不同长度pp-GalNAc-T2基因片段, 构建反义表达载体转染胃癌细胞SGC7901, 通过Ｇ418筛选, 建立一系列旨在封闭胃癌细胞SGC7901 ppGalNAc-T2基因表达的亚细胞克隆.通过流式细胞术、荧光显微镜、RT-PCR及Western印迹检测反义封闭pp-GalNAc-T2基因RNA表达后胃癌细胞SGC7901增殖以及TGF-β1、MMP2表达水平的变化. 反义封闭pp-GalNAc-T2基因表达后, 胃癌细胞SGC7901 pp-GalNAc-T2的表达水平明显降低, 细胞分裂增殖减慢, 表明反义封闭pp-GalNAc-T2基因表达对胃癌细胞SGC7901的生长增殖有影响.结果还显示, 反义封闭pp-GalNAc-T2基因表达可使TGF-β1、MMP2基因在mRNA与蛋白质表达水平均增加, 提示pp-GalNAc-T2基因表达可能对胃癌细胞SGC7901浸润转移产生影响.以上结果表明, pp-GalNAc-T2基因在肿瘤细胞中广泛表达, 并可能与肿瘤的增殖及浸润转移相关.     

细胞色素P4501B1基因多态性与乳腺癌易感性研究进展

细胞色素P450（cytochrome,CYP）1B1是P450超基因家族酶系的一个重要成员,广泛分布于肝外组织,其代谢受到外源性致癌物、雌激素等多种因素的调控。该基因存在遗传多态性,艮前已对CYP1B1基因多态性与乳腺癌易感性进行了多项研究。本文就CYP1B1基因的多态性、调控机制及其与乳腺癌的关系进行了综述。     

灰飞虱唾液腺三大解毒酶家族的转录组分析

灰飞虱Laodelphax striatellus （Fallén）是危害多种禾本科经济作物的重要刺吸式害虫。唾液腺对刺吸式口器昆虫取食植物尤其重要, 其分泌的唾液可以帮助刺吸式口器昆虫刺穿植物、 消化食物、 解毒植物的次生物质。细胞色素P450单加氧酶（cytochrome P450 monooxygenase, P450）、 谷胱甘肽S 转移酶（glutathione S transferase, GST）和羧酸酯酶（carboxylesterase, CarE）是昆虫主要的解毒酶系。为了分析解毒酶基因在灰飞虱唾液腺中的表达谱, 本研究对灰飞虱成虫唾液腺进行转录组测序、 重头组装和注释, 并与豌豆蚜Acyrthosiphon pisum和西方蜜蜂Apis mellifera的同源蛋白进行系统发育分析。发现有9个谷胱甘肽S 转移酶（glutathione S transferase, GST）基因、 22个羧酸酯酶（carboxylesterase, CarE）基因和39个细胞色素P450单加氧酶（cytochrome P450 monooxygenase, P450）基因在灰飞虱唾液腺中表达。通过对同源蛋白进行系统发育分析, 发现灰飞虱唾液腺大部分的CarE是参与消化/解毒和激素/信息素的加工, 而参与神经/发育的CarE很少; 灰飞虱唾液腺表达的P450基因远远少于豌豆蚜和西方蜜蜂基因组的P450基因数, 且只有CYP6和CYP4家族的成员; GST家族在3种昆虫的保守性最高。研究结果为灰飞虱对寄主植物和杀虫剂的适应性研究奠定了基础。     

亚致死剂量毒死蜱对飞蝗细胞色素P450酶活性及基因表达的影响

【目的】研究有机磷杀虫剂毒死蜱对飞蝗体内细胞色素P450的影响。【方法】采用酶活力测定法和实时定量PCR技术分别研究了毒死蜱3种亚致死剂量(LD_(10)、LD_(30)和LD_(50))处理飞蝗3龄幼虫24 h后,体内细胞色素P450酶活性及CYP409A1和CYP408B1基因表达量的变化。【结果】不同亚致死剂量毒死蜱处理引起细胞色素P450活性显著性降低,分别为对照组的0.68、0.50和0.62倍。同时通过mRNA水平表达的差异比较显示,飞蝗的两个P450基因CYP409A1和CYP408B1的表达受到抑制,均出现表达量减少的现象。【结论】某些细胞色素P450基因表达受不同亚致死剂量毒死蜱的抑制而使酶的量被降低,从而造成飞蝗整体细胞色素P450酶活性的下降。     

细胞色素P450基因多态性与药物代谢研究进展

细胞色素P450（cytochrome P450,CYP450）在人体药物代谢过程中起着非常重要的作用并参与代谢80%以上的临床药物。由于CYP450在不同种族和不同人群中存在基因多态性,从而造成药物反应的个体差异,一度成为药物基因组学研究的热点。通过查阅国外相关文献,综述了近年来关于CYP1A2、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6和CYP3A4五种主要的药物代谢酶的基因多态性和药物代谢的研究进展,为临床指导个体化用药、避免药物不良反应和新药研发提供科学参考依据。