The Preprotein Binding Domain of SecA Displays Intrinsic Rotational Dynamics

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KaiA调控蓝藻生物钟的分子机制研究进展

蓝藻生物钟系统主要包括输入途径、核心振荡器和输出途径3部分,核心振荡器主要由时钟蛋白KaiA、KaiB、KaiC构成。3种蛋白之间的相互作用产生节律信号及调控输入、输出信号进而维持生物振荡的精确与稳定。文中围绕蓝藻生物钟核心振荡器及核心振荡器组成蛋白的结构、功能与相互作用特点,结合本实验室近期取得的研究成果,针对时钟蛋白KaiA调节KaiC的酶活性、介导核心振荡器的时相重置、与CikA竞争KaiB的结合位点等方面近年来的研究进展进行了综述。     

铜绿假单胞菌表面(氧化)低密度脂蛋白配体的研究

【背景】研究发现铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)与(氧化)低密度脂蛋白(Low density lipoprotein,LDL/oxidized low density lipoprotein,ox LDL)具有特异性相互作用,有报道证实P. aeruginosa表达的Rah U蛋白可以与LDL/ox LDL特异性结合。【目的】验证Rah U蛋白是否是P.aeruginosa表面主要的LDL/ox LDL配体。【方法】大肠杆菌表达Rah U蛋白(r Rah U),ELISA验证r Rah U与LDL/ox LDL的相互作用。利用同源重组的方法构建RahU基因缺失突变株(ΔRahU菌株)作为阴性对照菌株,制备小鼠抗r Rah U抗体,经WesternBlot及ELISA分别检测抗r Rah U抗体与P.aeruginosa野生型菌株膜蛋白中RahU蛋白及菌体表面RahU蛋白的结合。通过ELISA方法对P. aeruginosa野生型菌株及ΔRahU菌株与LDL/ox LDL的结合差异进行比较,并对不同蛋白酶水解ΔRahU菌体表面蛋白后ΔRahU菌株与LDL/ox LDL结合能力的差异进行比较。【结果】经ELISA验证rRahU与LDL/oxLDL存在特异性结合。Western Blot及ELISA方法证实小鼠抗rRahU抗体可以与P. aeruginosa野生型菌株膜蛋白中RahU蛋白及菌体表面RahU蛋白特异性结合,而不与ΔRahU菌株相互作用。P.aeruginosa野生型菌株及ΔRahU菌株与LDL/oxLDL结合能力无显著差异,且蛋白酶水解后ΔRahU菌株与LDL/oxLDL的结合能力相近。【结论】RahU蛋白是P. aeruginosa表面的LDL/oxLDL配体之一,但不是唯一的配体。     

棉铃虫Hsp70的多克隆抗体制备及鉴定

HSPs(热休克蛋白)是机体在不利环境条件刺激下合成的一类蛋白质,在进化上高度保守,普遍存在于生物体,其中Hsp70是最为保守的成员。研究发现,昆虫滞育过程中普遍存在Hsp70表达上调的现象。然而,现有的研究均是在基因水平的检测结果。为了能从蛋白水平检测棉铃虫中Hsp70的表达,本研究制备了棉铃虫Hsp70的多克隆抗体。构建了hsp70的原核表达载体并在大肠杆菌BL21(DE3)中成功表达,重组蛋白经镍柱纯化后免疫兔子,制备了棉铃虫Hsp70的多克隆抗体。抗体的效价较高,达到了1∶256 000,此外Western结果表明,制备的抗体能检测出热诱导的Hsp70蛋白。本研究制备了高效价且较为特异的Hsp70对克隆抗体,该抗体为后续从蛋白水平研究棉铃虫滞育过程中Hsp70的表达及其分子机制奠定了基础。     

棉铃虫叉头框蛋白A类似蛋白基因HarmFoxAl的克隆及表达谱分析

【目的】本研究旨在克隆并分析一种棉铃虫Helicoverpa armigera叉头框蛋白A (forkhead box protein A, FoxA)类似蛋白基因HarmFoxAl,探讨2-十三烷酮胁迫下棉铃虫中肠中HarmFoxAl的表达情况,为进一步明确棉铃虫FoxA的功能和参与棉铃虫生长发育的调控通路提供依据。【方法】从棉铃虫幼虫中肠中扩增得到HarmFoxAl的cDNA序列,并对其氨基酸序列和蛋白结构进行分析。将HarmFoxAl的ORF序列连接至pET32a载体并转化大肠杆菌Escherichia coli Transetta菌株,IPTG诱导后检测目的蛋白的表达形式,并利用镍柱亲和层析法纯化融合蛋白。通过qPCR检测棉铃虫不同发育阶段(1-6龄幼虫和预蛹),6龄幼虫不同组织(脂肪体、中肠、体壁和头部)以及10 mg/g 2-十三烷酮处理6龄幼虫不同时间后中肠中HarmFoxAl的表达谱。【结果】HarmFoxAl(GenBank登录号:XM021331806)的开放阅读框为669 bp,编码222个氨基酸,蛋白的相对分子质量和等电点分别为25.03 kD和6.34。氨基酸序列分析表明,HarmFoxAl单体蛋白无信号肽、跨膜区和二硫键,核心区域是由4个α螺旋和3个β折叠组成的球状结构。将重组的Transetta (pET32a-HarmFoxAl)菌株用0.5 mmol/L IPTG在25℃条件下诱导5 h,约45 kD的融合蛋白His-HarmFoxAl能以可溶的形式存在于重组菌中,这与预测的分子量(42.8 kD)相一致。发育阶段特异性表达谱表明,HarmFoxAl在棉铃虫1-3龄幼虫期、6龄幼虫期和预蛹期均有表达,且预蛹期的表达量最高。组织表达谱结果表明,该基因在6龄幼虫的脂肪体、中肠和体壁中表达,且脂肪体内的表达量最高,而在头部中不表达。10 mg/g 2-十三烷酮处理棉铃虫6龄幼虫后中肠中HarmFoxAl的表达量显著降低,但随着时间延长其表达量逐渐升高,处理48 h后表达量显著高于对照。【结论】棉铃虫HarmFoxAl在预蛹期和幼虫脂肪体中表达量最高,2-十三烷酮处理幼虫后HarmFoxAl的表达量急速降低后逐渐升高,推测其在棉铃虫变态发育和解毒代谢过程中发挥重要作用。     

Characterization of protein release from hydrolytically degradable poly(ethylene glycol) hydrogels

We present a novel fully hydrophilic, hydrolytically degradable poly(ethylene glycol) (PEG) hydrogel suitable for soft tissue engineering and delivery of protein drugs. The gels were designed to overcome drawbacks associated with current PEG hydrogels (i.e., reaction mechanisms or degradation products that compromise protein stability): the highly selective and mild cross‐linking reaction allowed for encapsulating proteins prior to gelation without altering their secondary structure as shown by circular dichroism experiments. Further, hydrogel degradation and structure, represented by mesh size, were correlated to protein release. It was determined that polymer density had the most profound effect on protein diffusivity, followed by the polymer molecular weight, and finally by the specific chemical structure of the cross‐linker. By examining the diffusion of several model proteins, we confirmed that the protein diffusivity was dependent on protein size as smaller proteins (e.g., lysozyme) diffused faster than larger proteins (e.g., Ig). Furthermore, we demonstrated that the protein physical state was preserved upon encapsulation and subsequent release from the PEG hydrogels and contained negligible aggregation or protein–polymer adducts. These initial studies indicate that the developed PEG hydrogels are suitable for release of stable proteins in drug delivery and tissue engineering applications. Biotechnol. Bioeng. 2011; 108:197–206. © 2010 Wiley Periodicals, Inc.     

受体相互作用蛋白质激酶3通过上调整合素β3促进骨关节炎相关病变

骨关节炎（osteoarthritis,OA）是最常见的慢性致残性关节疾患,目前尚无针对病因的有效治疗手段。程序性坏死在多种疾病中扮演关键角色,受体相互作用蛋白质激酶3（receptor-interacting protein kinase 3, RIP3）是程序性坏死进程的关键调控因子。有研究显示,RIP3在人与鼠骨关节炎退变软骨组织中表达水平显著上调,提示程序性坏死的发生,但RIP3在软骨中的具体病生理角色仍不明确。本研究拟对过表达RIP3前后的软骨细胞转录物组进行测序分析,探索RIP3在骨关节炎进程中发挥作用的具体机制。RNA测序结果显示,RIP3的过表达诱发软骨细胞中244个基因表达上调,277个表达下调。通过进一步构建基因间共表达作用网络,筛选出16个候选靶基因在mRNA水平进行验证,证实RIP3对磷脂酰肌醇3激酶调节亚单位5（phosphoinositide-3-kinase, regulatory subunit 5,Pik3r5）、整合素β3（integrin subunit beta 3,Itgb3）及成髓细胞瘤转录因子第2亚型（MYB proto-oncogene like 2,Mybl2）的表达上调作用最为显著。CCK-8以及乳酸脱氢酶活性检测结果表明,利用siRNA沉默Itgb3的表达可显著抑制RIP3诱发的软骨细胞活力下降及程序性坏死,同时也抑制了RIP3对软骨细胞中分解代谢相关基因Mmp1、Mmp13与Il6的表达上调作用,以及其对合成代谢相关基因Acan、Col2a1与Sox9的下调作用。本研究证实,RIP3通过上调软骨细胞中Itgb3的表达诱发软骨细胞坏死与软骨基质代谢紊乱,并最终导致软骨退变,为骨关节炎的临床治疗提供了新靶点,同时进一步明确了程序性坏死的病理生理学意义。     

Ⅲ型纤连蛋白组件包含蛋白5通过抑制ERK1/2磷酸化抑制C3H10T1/2细胞成脂分化

旨在探究Ⅲ型纤连蛋白组件包含蛋白5(type Ⅲ domain-containing protein5,FNDC5)对C3H10T1/2细胞成脂分化的调控作用.利用qRT-PCR和Western印迹检测FNDC5在C3H10T1/2细胞成脂分化过程中的时序性表达规律;构建慢病毒包被的过表达/干扰FNDC5载体,转染C3...     

犬细小病毒NS1 非结构蛋白可诱导细胞凋亡

【目的】研究犬细小病毒(Canine parvovirus,CPV)非结构蛋白NS1在CPV引起宿主细胞凋亡中的作用,初步探讨CPV引起细胞凋亡的机制。【方法】首先采用PCR方法从犬细小病毒基因组中扩增NS1编码基因,然后利用pcDNA3.1A质粒构建NS1真核表达载体pcDNA-NS1,并通过HEK293FT细胞瞬时表达NS1重组蛋白,用Western-blot检测以确定重组NS1蛋白能否在真核细胞中表达。然后用CPV感染和用pcDNA-NS1表达载体转染F81宿主细胞,通过AnnexinV/PI双染法检测磷脂酰丝氨酸外翻和通过化学发光法检测caspase-3/7活性,分析感染CPV或转染NS1基因对F81宿主细胞凋亡的影响。【结果】结果表明,本实验扩增的NS1基因序列与GenBank的序列一致,构建的表达载体结构正确,并能够介导NS1基因在真核细胞中表达。感染CPV和转染NS1基因均能诱导F81细胞膜磷脂酰丝氨酸外翻和明显提高细胞内caspase-3/7的活性,表明CPV和NS1蛋白均能引起细胞的凋亡。【结论】CPV诱导宿主细胞凋亡与其编码的NS1非结构蛋白有关。