海绵共生微生物研究中的分子技术

海绵共生微生物与海绵活性物质有紧密的关系,由于其大多不可培养,分子生物学技术成为海绵微生物研究的有效方法。本文重点介绍了海绵共生微生物研究中经常应用到的FISH、PCR、16S rRNA克隆测序、DGGE、RFLP等各种分子技术,对它们的特点及缺陷进行了分析与小结,希望有助于海绵共生微生物分子研究的进一步发展。     

一株细薄星芒海绵细菌的抗菌活性与分类学研究

采用平板涂布法从我国南海细薄星芒海绵分离得到一株细菌A72,以大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、黑曲霉、白假丝酵母、宛氏拟青霉7种指标菌对A72的抗菌活性进行了研究,同时采用形态学观察、生理生化分析与16S rDNA同源性与系统发育分析进行种属鉴定。研究发现A72对于枯草芽孢杆菌等具有显著的活性,初步确认A72为粪产碱杆菌。     

E1A 激活基因阻遏子促进人血管平滑肌细胞分化和迁移

为探讨 E1A 激活基因阻遏子 (cellular repressor of E1A-stimulated genes , CREG) 蛋白在人血管平滑肌细胞株 HITASY 分化和迁移中的调控作用,构建了重组逆转录病毒载体 pLNCX₂( ＋ )/CREG 和 pLXSN( － )/CREG. 以带绿色荧光蛋白 (green fluorescent protein , GFP) 的空载体 pLNCX( ＋ )/GFP 和正常 HITASY 为对照,用磷酸钙共沉淀法将重组逆转录病毒载体转染 293 细胞,包装出完整的逆转录病毒后,感染 HITASY. 经 G418 筛选,获得稳定感染的细胞克隆 . 应用免疫荧光染色、蛋白质印迹等方法检测 CREG 和平滑肌分化标志蛋白α- 肌动蛋白 (SMα -actin) 表达,同时通过刮伤实验、慢速显微摄像技术检测细胞迁移能力以及用明胶酶谱方法分析细胞基质金属蛋白酶 (matrix metalloproteinase , MMPs) 的活性 . 结果表明： pLNCX₂( ＋ )/CREG 稳定感染的 HITASY 中 CREG 和 SMα-actin 蛋白表达上调, MMP-2 和 MMP-9 活性升高,细胞迁移速度加快; pLXSN( － )/CREG 稳定感染的 HITASY 中 CREG 和 SMα -actin 蛋白表达下调, MMP-2 和 MMP-9 活性降低,细胞迁移速度减慢 . 上述研究提示 CREG 在诱导血管平滑肌细胞分化的同时促进细胞迁移 .     

RhoA和血清反应因子(SRF)介导E1A激活基因阻遏子诱导人血管平滑肌细胞分化

为探讨E1A激活基因阻遏子(CREG)对人血管平滑肌细胞(VSMCs)分化的调控机制,应用重组逆转录病毒表达载体pLNCX2( )/CREG及pLXSN(-)/CREG制备稳定感染HITASY细胞模型,观察CREG蛋白过表达及表达抑制对人VSMCs分化的影响并探讨其调控机制.结果显示:pLNCX2( )/CREG稳定感染细胞呈分化表型,细胞细长变成组织样聚集生长趋势,细胞中CREG蛋白和平滑肌分化标志蛋白平滑肌α-肌动蛋白(SMα-actin)表达显著增加,同时SMα-actin相关调控因子——血清反应因子(SRF)入核转位,RhoA总蛋白表达上调,以Rho激酶特异性抑制剂Y-27632作用后,CREG诱导的SMα-actin表达下调的同时SRF出核转位;pLXSN(-)/CREG稳定感染的细胞体积变大,细胞极性消失,呈无序生长,细胞中CREG和SMα-actin蛋白表达显著降低,同时伴有SRF出核转位及RhoA总蛋白表达下调.免疫共沉淀分析发现,CREG蛋白能被分泌到VSMCs培养基中表达,并可与细胞膜受体6-磷酸甘露糖/胰岛素样生长因子Ⅱ型受体(M6P/IGF2R)发生直接相互作用.用蛋白磷酸酶PP2A特异性抑制剂okadaicacid减少M6P/IGF2R在细胞膜表面分布,可明显抑制CREG过表达引起的RhoA、SRF和SMα-actin表达.上述结果提示,在体外培养的人VSMCs中,CREG可能作为一种分泌型蛋白质通过与细胞膜受体M6P/IGF2R相互作用,依次激活SMα-actin蛋白相关调控因子RhoA和SRF引起SMα-actin表达增加,促进VSMCs向分化表型转换.     

E1A激活基因阻遏子过表达诱导体外培养大鼠平滑肌细胞分化

为探讨E1A激活基因阻遏子蛋白(CREG)对血管平滑肌细胞表型转换的调控机制,应用pRC/CMV-hCREG真核表达载体转染体外培养的大鼠血管平滑肌细胞(VSMCs),观察了转染前后细胞的表型改变.结果发现,pRC/CMV-hCREG质粒转染后,大鼠平滑肌细胞增殖受抑,细胞分化标志蛋白SM α-actin表达显著增加.免疫共沉淀分析发现,CREG与血清反应因子(SRF)发生相互作用形成复合体,在CREG基因过表达时,与CREG结合的SRF蛋白增加.凝胶迁移阻滞分析(GSMA)和抗体凝胶迁移阻滞分析(supershift)显示,过表达的CREG蛋白与SRF蛋白共同结合到 SM α-actin基因启动子区CArG位点上,可能参与 SM α-actin表达的调控. 构建SM α-actin promoter- pCAT^® 3报告基因载体并与pRC/CMV-hCREG质粒共转染VSMCs也证实,CREG蛋白过表达可增强SM α-actin基因表达.上述研究提示,CREG蛋白可能是调控VSMCs表型转换的重要分子.