BRPF1新型转录本BRPF2的鉴定及其在小鼠组织中的表达

为鉴定BRPF1的一种新转录本, 确定其在小鼠组织中的表达并对其蛋白功能进行初步研究, 将获得的克隆进行序列测定。RT-PCR和Northern blotting实验检测BRPF1和BRPF2在小鼠各组织器官中的表达, 生物信息学分析其保守结构域和蛋白功能, 并使用TNT T7体外转录翻译系统获得BRPF1和BRPF2蛋白。结果表明BRPF2是BRPF1的一种新型转录本(GenBank登录号：DQ288860); 在小鼠肝、胚胎、附睾、睾丸、卵巢和骨骼肌中均检测到 BRPF1和BRPF2两个转录本, 其中以BRPF1为主要的转录本; 而在小鼠脾中, 仅检测到BRPF2的转录本; BRPF1编码1246个氨基酸残基, 其编码的蛋白质分子量为140 kDa; 而BRPF2由于选择性剪接, 导致翻译提前终止, 仅编码442个氨基酸残基; CDD软件分析BRPF1和BRPF2结构域表明：与BRPF1相比, BRPF2蛋白缺失了Bromodomain结构域和PWWP结构域。鉴于Bromodomain结构域和PWWP结构域是BRPF1蛋白结合乙酰化或非乙酰化组蛋白, 募集组蛋白乙酰转移酶Moz和参与染色质重构的关键, 暗示BRPF2极有可能是做为BRPF1蛋白的负调控因子, 共同参与染色质调控。     

利用酵母双杂交系统筛选与人巨细胞病毒皮层蛋白pUL23相互作用的病毒编码蛋白

人巨细胞病毒(HCMV) UL23基因编码病毒皮层蛋白,该基因缺失时,病毒在人包皮成纤维细胞(HFF)中的繁殖速度加快.为进一步阐述HCMV UL23基因编码产物 pUL23的功能及调控机制,采用鸟枪法构建了融合于GAL4活性区域的HCMV Towne株 基因组随机表达文库.利用酵母双杂交技术,以pGBKT7 -UL23为诱饵质粒,从构建 的HCMV基因组表达文库中筛选到与pUL23相互作用的病毒编码蛋白pUL24. GST-pull down实验和免疫共沉淀实验进一步确认两种病毒蛋白之间的相互作用.结果 表明,构建的HCMV基因组表达文库能够用于GAL4酵母双杂交系统筛选与诱饵蛋白相互作用的病毒自身编码蛋白.病毒蛋白pUL23和pUL24之间具有相互作用,这为进一 步阐述pUL23在HCMV感染过程中的功能提供依据.该研究为揭示HCMV病毒感染机制奠定了基础.     

小鼠RHOX5蛋白两种截短型突变体的原核表达及其与MDFIC互作的鉴定

目的：表达和纯化两种小鼠RHOX5蛋白的截短型突变体,确定完整的RHOX5蛋白及其两种截短型突变体与MDFIC蛋白结合的能力。方法：生物信息学分析小鼠同源异型框蛋白RHOX5的cDNA序列,分别对RHOX5的两种截短型片段RHOX5 N和RHOX5 C进行PCR、分别扩增RHOX5的两种截短型片段RHOX5 N和RHOX5 C并将其克隆至pGEX4T3原核表达载体,构建重组表达质粒。用重组表达质粒分别转化大肠杆菌RosettaTM2(DE3)菌株,经IPTG诱导后,使用Glutathione-Sepherase 4B颗粒对融合蛋白进行小批量亲和纯化,通过SDS-PAGE电泳分离目标蛋白,确定融合蛋白的表达。进行GST-pull down实验,检测完整的RHOX5蛋白及其两种截短型突变体与MDFIC蛋白结合的能力。 结果：在大肠杆菌RosettaTM2(DE3)中有效地实现了GST-RHOX5、GST-RHOX5 N和GST-RHOX5-C-3种融合蛋白的可溶性表达;经Glutathione Sepherase 4B颗粒亲和纯化后,获得了纯化后GST融合蛋白;GST-pull down实验证实,含有homeodomain的RHOX5蛋白和RHOX5C截短型突变体可以与MDFIC蛋白相结合,而RHOX5N截短型突变体则丧失了与MDFIC蛋白结合的能力。 结论：实现了RHOX5及其两种截短型突变体的原核表达和纯化,证实RHOX5蛋白的homeodomain结构域是其与MDFIC结合的关键部位。     

人端粒逆转录酶与Snapin蛋白相互作用的鉴定

目的:研究人端粒逆转录酶(hTERT)与Snapin蛋白的相互作用。方法:将hTERT基因和Snapin基因分别构建到pGBKT7和pGADT7载体中,用酵母双杂交方法在酵母中验证其相互作用;在293T细胞中,共转染带有Flag标签的hTERT及带有GFP标签的Snapin质粒,进行免疫共沉淀;将GST融合的Snapin纯化蛋白与hTERT进行GST-pull down,验证其相互作用。结果:3种方法都证明hTERT能够与Snapin相互作用。结论:Snapin蛋白能够与hTERT相互作用,为研究Snapin参与调控端粒酶的功能活动提供了一些线索。     

JAB1与糖皮质激素受体的相互作用及对其转录活性的影响

应用酵母双杂交方法筛选到与糖皮质激素受体(GR)结合的蛋白JAB1,进一步验证JAB1与GR的结合作用并证明其对GR的影响.构建与Gal4-BD融合表达的载体pGBKT7-GR LBD,与构建于pACT2载体上的人骨髓cDNA文库杂交,在SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp选择培养板上培养,经X-α-gal检测,阳性克隆片段插入pGEM^®-T Vector 载体,测序,再经酵母双杂交和GST pull down蛋白质结合实验验证其结合作用,应用反映GR转录活性的CAT报告基因检测JAB1对GR的调节活性.结果在人骨髓cDNA文库中,筛选到42个X-α-gal检测变蓝且含有pACT2质粒序列的克隆,其中有5个克隆的序列皆为Jun活性区结合蛋白JAB1的一部分.酵母双杂交和蛋白质结合实验表明,JAB1与COS7真核表达的GR-LBD在体外有结合作用.JAB1加强GR转录激活的能力.     

雌激素受体与Ⅰ型胶原蛋白存在相互作用

目的:利用酵母双杂交技术筛选与雌激素受体(ER)αAF1转录激活结构域相互作用的蛋白,为乳腺癌发生、发展机制的研究奠定基础。方法:将编码ERαAF1的cDNA片段克隆到诱饵蛋白载体pGBKT7中,以构建的pGBKT7-ERα-AF1为表达靶蛋白的质粒,筛选人乳腺文库。将筛选到的含Ⅰ型胶原基因的质粒与表达ERα和ERβ不同结构域的质粒共转化酵母细胞,验证Ⅰ型胶原与ERαAF1作用的特异性。结果:经酶切鉴定,证实重组质粒pGBKT7-ERα-AF1含有目的基因片段;Western印迹证实ERαAF1在酵母中获得表达;酵母双杂交筛选得到与ERαAF1相互作用的Ⅰ型胶原蛋白。酵母细胞共转化实验证实,Ⅰ型胶原蛋白与ERα和ERβ的AF1结合,但与ERβ的DBD、AF2不结合。结论:Ⅰ型胶原与ERα和ERβ的AF1及ERβ的DBD存在相互作用。     

肠道病毒71型3D聚合酶转录激活域的界定

EV71是导致手足口病的主要病原体之一,其3D聚合酶作为依赖于RNA的RNA聚合酶,在病毒基因组转录及复制过程中发挥重要作用。当前,3D与宿主细胞的相互作用鲜有研究。酵母双杂交实验是研究蛋白质相互作用成熟有效的方法。本文将3D基因克隆至pGBKT7载体,构建了用于酵母双杂交实验的诱饵质粒,鉴定正确后转化酵母细胞AH109,依次检测了3D蛋白的表达、细胞毒性和自激活能力,结果表明3D基因可在AH109菌株中表达,对后者生长无显著影响,但融合蛋白具有自激活能力。进一步构建一系列含3D蛋白截短体的诱饵质粒,通过自激活实验界定了3D的最小转录激活域(1~94aa),为后续利用酵母双杂交技术研究与3D相互作用的细胞蛋白奠定了基础。     

酵母双杂交筛选心脏cDNA文库中与人热激蛋白70相互作用的蛋白质

目的:利用酵母双杂交系统从人心肌cDNA文库中筛选与热激蛋白70(HSP70)相互作用的蛋白质。方法:从人心脏cDNA文库扩增Hsp70基因,克隆于pGBKT7载体上,酶切鉴定及序列分析,并检测pGBKT7-Hsp70酵母细胞AH109中的自激活活性;将构建的酵母表达诱饵质粒载体pGBKT7-Hsp70转化AH109酵母细胞,与转化有人心脏cDNA文库的酵母Yl87进行交配实验,筛选与HSP70相互作用的蛋白质,通过一对一的回复杂交实验排除假阳性,对阳性克隆进行序列测定和生物信息学分析。结果:构建了"诱饵"质粒栽体pGBKT7-Hsp70,并证明其在酵母双杂交系统中无自激活活性,筛选得到多个与Hsp70相互作用的阳性转化子,并最终得到HSP70的1个相互作用蛋白质HIP。结论:应用酵母双杂交系统筛选出与HSP70相互作用的1个蛋白质,它们的相互作用可能与HSP70发挥细胞分子伴侣作用有关。     

TNF-α转化酶酵母双杂交系统"诱饵"质粒的构建及鉴定

目的：构建酵母双杂交系统“诱饵”质粒载体pGBKT7-TACE,并检测其是否具有自身激活及毒性作用。方法：从小鼠肝组织提取总RNA,用RT-PCR的方法获得TACE,克隆于pGBKT7载体上,酶切鉴定及序列分析,并检测pGBKT7-TACE在MATH-MAKER GAL4 Two-Hybrid System 3中的自激活和毒性作用。结果：本实验成功构建了“诱饵”质粒载体pGBKT7-TACE,并证明其在酵母双杂交系统中无自激活及毒性作用。结论：构建的诱饵质粒pGBKT7-TACE可应用在酵母双杂交系统中,为筛选小鼠cDNA文库中与TACE相互作用的蛋白奠定实验基础。     

香蕉束顶病毒nsp酵母双杂交诱饵质粒的构建及自激活验证

香蕉束顶病毒(Banana bunchy top virus,BBTV)DNA6编码的核穿梭蛋白(nuclear shuttle protein,NSP)在病毒的侵染、复制、运输中起重要作用。为了利用酵母双杂交系统研究BBTV DNA6与寄主香蕉蛋白的互作,本实验利用两对引物的PCR扩增得到BBTV -nsp片段,混合各自PCR产物进行熔化退火可得到1/4两端含有EcoRⅠ和BamHⅠ的酶切位点序列的DNA产物,将目的片段连接到酵母双杂交系统的pGBKT7诱饵载体中,成功获得pGBKT7-nsp,并将重组质粒pGBKT7-nsp转化入Y2H Gold酵母菌株中进行毒性检测和自激活验证。结果表明,pGBKT7-nsp没有自激活活性,同时对酵母细胞也无毒性,符合酵母双杂交诱饵质粒的要求,可用于下一步的蛋白互作实验。     

BRPF3‐HBO1 regulates replication origin activation and histone H3K14 acetylation

During DNA replication, thousands of replication origins are activated across the genome. Chromatin architecture contributes to origin specification and usage, yet it remains unclear which chromatin features impact on DNA replication. Here, we perform a RNAi screen for chromatin regulators implicated in replication control by measuring RPA accumulation upon replication stress. We identify six factors required for normal rates of DNA replication and characterize a function of the bromodomain and PHD finger‐containing protein 3 (BRPF3) in replication initiation. BRPF3 forms a complex with HBO1 that specifically acetylates histone H3K14, and genomewide analysis shows high enrichment of BRPF3, HBO1 and H3K14ac at ORC1‐binding sites and replication origins found in the vicinity of TSSs. Consistent with this, BRPF3 is necessary for H3K14ac at selected origins and efficient origin activation. CDC45 recruitment, but not MCM2‐7 loading, is impaired in BRPF3‐depleted cells, identifying a BRPF3‐dependent function of HBO1 in origin activation that is complementary to its role in licencing. We thus propose that BRPF3‐HBO1 acetylation of histone H3K14 around TSS facilitates efficient activation of nearby replication origins.     

Structural insights into recognition of acetylated histone ligands by the BRPF1 bromodomain

Bromodomain-PHD finger protein 1 (BRPF1) is part of the MOZ HAT complex and contains a unique combination of domains typically found in chromatin-associated factors, which include plant homeodomain (PHD) fingers, a bromodomain and a proline-tryptophan-tryptophan-proline (PWWP) domain. Bromodomains are conserved structural motifs generally known to recognize acetylated histones, and the BRPF1 bromodomain preferentially selects for H2AK5ac, H4K12ac and H3K14ac. We solved the X-ray crystal structures of the BRPF1 bromodomain in complex with the H2AK5ac and H4K12ac histone peptides. Site-directed mutagenesis on residues in the BRPF1 bromodomain-binding pocket was carried out to investigate the contribution of specific amino acids on ligand binding. Our results provide critical insights into the molecular mechanism of ligand binding by the BRPF1 bromodomain, and reveal that ordered water molecules are an essential component driving ligand recognition.     

白桦开花抑制因子BpFLC与BpSVP蛋白互作的结构域筛选与互作验证

为深入研究白桦开花抑制因子FLC与SVP的相互作用的分子机理。从重组质粒pGBKT7-BpFLC、pGBKT7-BpSVP分别克隆出6个BpFLC截短体（BpFLC1~6）和6个BpSVP截短体（BpSVP1~6）,分别编码MI、MIK、K、IKC、KC和C域。在酵母Y2HGold菌中,分别共转诱饵质粒pGBKT7-BpFLC1~6×pGADT7-BpSVP及pGBKT7-BpFLC×pGADT7-BpSVP1~6。酵母转化子Y2HGold［pGBKT7-BpFLC2~5×pGADT7-BpSVP］,可在选择性固体培养基TDO、QTO/A上生长,并在QDO/A/X上长出蓝色菌落,表明BpSVP能与截短体蛋白BpFLC2~5异源结合。此外酵母Y2HGold［pGBKT7-BpFLC×pGADT7-BpSVP2~5］也能同时激活报告基因AUR1-C、HIS3、ADE2、MEL1。进一步研究发现：Y2HGold［pGBKT7-BpFLC3×pGADT7-BpSVP3］存在相互作用,表明BpFLC的K域与BpSVP的K域能够异源结合,是介导BpFLC与BpVP蛋白互作的关键结构域。     

酵母双杂交筛选与蛋白激酶CK2α′相互作用蛋白——泛素-52氨基酸融合蛋白的鉴定

蛋白激酶CK2是一种真核细胞中普遍存在的信使非依赖性丝/苏氨酸蛋白激酶. 为研究CK2α′亚基在精子发生中的作用机制,将构建于pACT2质粒的人睾丸cDNA文库和人蛋白激酶CK2α′为诱饵蛋白进行酵母双杂交实验. 以初步筛选与人蛋白激酶CK2α′相互作用蛋白的阳性候选克隆,筛选获得8个阳性克隆,其中1个与人泛素-52氨基酸融合蛋白基因（UBA52）的cDNA序列有高度同源性（100％）. GST pull-down实验在细胞外进一步证实了CK2α′与UBA52之间存在相互作用. 本实验证明,人泛素-52氨基酸（UBA52）融合蛋白是人CK2α′亚基的相互作用蛋白, 它们之间的相互作用对精子发生机制的影响尚不清楚,进一步分子机制研究正在进行中.     

Expression atlas of the multivalent epigenetic regulator Brpf1 and its requirement for survival of mouse embryos

Bromodomain- and PHD finger-containing protein 1 (BRPF1) is a unique epigenetic regulator that contains multiple structural domains for recognizing different chromatin modifications. In addition, it possesses sequence motifs for forming multiple complexes with three different histone acetyltransferases, MOZ, MORF, and HBO1. Within these complexes, BRPF1 serves as a scaffold for bridging subunit interaction, stimulating acetyltransferase activity, governing substrate specificity and stimulating gene expression. To investigate how these molecular interactions are extrapolated to biological functions of BRPF1, we utilized a mouse strain containing a knock-in reporter and analyzed the spatiotemporal expression from embryos to adults. The analysis revealed dynamic expression in the extraembryonic, embryonic, and fetal tissues, suggesting important roles of Brpf1 in prenatal development. In support of this, inactivation of the mouse Brpf1 gene causes lethality around embryonic day 9.5. After birth, high expression is present in the testis and specific regions of the brain. The 4-dimensional expression atlas of mouse Brpf1 should serve as a valuable guide for analyzing its interaction with Moz, Morf, and Hbo1 in vivo, as well as for investigating whether Brpf1 functions independently of these three enzymatic epigenetic regulators.