Selection of trkB-binding peptides from a phage-displayed random peptide library

Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) shows potential in the treatment of neurodegenerative diseases, but the therapeutic application of BDNF has been greatly limited because it is too large in molecular size to permeate blood-brain barrier. To develop low-molecular-weight BDNF-like peptides, we selected a phage-displayed random peptide library using trkB expressed on NIH 3T3 cells as target in the study. With the strategy of peptide library incubation with NIH 3T3 cells and competitive elution with 1 μg/mL of BDNF in the last round of selection, the specific phages able to bind to the natural conformation of trkB and antagonize BDNF binding to trkB were enriched effectively. Five trkB-binding peptides were obtained, in which a core sequence of CRA/TXΦXXΦXXC (X represents the random amino acids, Φ represents T, L or I) was identified. The BDNF-like activity of these five peptides displayed on phages was not observed, though all of them antagonized the activity of BDNF in a dose-dependent manner. Similar results were obtained with the synthetic peptide of C1 clone, indicating that the 5 phage-derived peptides were trkB antagonists. These low-molecular-weight antagonists of trkB may be of potential application in the treatment of neuroblastoma and chronic pain. Meanwhile, the obtained core sequence also could be used as the base to construct the secondary phage-displayed peptide library for further development of small peptides mimicking BDNF activity.     

噬菌体展示HIV-1 Tat38-61碱性区51和55位随机突变体文库的构建

为了构建噬菌体展示Tat38-61(51N/55N) 碱性区突变体文库,进一步研究HIV-1 Tat38-61表位的分子进化筛选,采用含随机核苷酸序列的引物,通过Overlap PCR的方法获得51和55位氨基酸随机突变的全长Tat编码序列,再以此为模板PCR扩增出两端含有Xba I识别序列的Tat38-61突变体片段HIV-1 Tat38-61(51N/55N),克隆至噬菌体展示载体pCANTAB5S上,转化大肠杆菌TG1,经M13K07辅助噬菌体拯救,构建噬菌体展示Tat38-61(51N/55N) 碱性区突变体文库。结果显示文库的库容量为5.0×106,滴度为2.65×1012 TU/mL,阳性克隆率为56.50％;序列分析显示文库中51、55位核苷酸与氨基酸均呈随机性分布,达到了对文库进行分子进化筛选的要求,为获得可用作疫苗候选物的新型Tat突变体奠定基础。     

小干扰RNA对庚型肝炎病毒基因在人Huh-7细胞中表达的抑制作用

RNA干扰(RNAi)是由小干扰RNA(siRNA)引发的生物细胞内同源基因的转录后基因沉默现象, 是近年来兴起的一项研究生物基因调控与功能的崭新技术. 庚型肝炎病毒(HGV)是一单正链RNA病毒, 复制时不与宿主细胞基因组整合, 尤其适合用于RNAi的研究. 构建了含HGV完整结构基因并携带筛选标志潮霉素基因的真核表达载体pVAX.EH, 转染Huh-7细胞后, 筛选获得稳定表达HGV 结构蛋白的Huh-7细胞株(Huh-7-EH). RT-PCR和Western blot检测证实, HGV结构基因能在Huh-7-EH细胞中转录、表达, 并能进行剪切和翻译后修饰. 以体外转录法制备了2对靶向HGV E2基因的siRNA(1-E2 siRNA和2-E2 siRNA), 将其导入Huh-7-EH细胞中, 采用Western blot和克隆形成实验证实, HGV 1-E2 siRNA和2-E2 siRNA均能特异性抑制HGV结 构蛋白的表达, 抑制作用可维持1周以上. 其中2-E2 siRNA的抑制作用更强, 转染后对Huh-7-EH细胞潮霉素抗性克隆形成的抑制率达到了99%. Huh-7-EH细胞转染siRNA后对潮霉素敏感, 说 明HGV E2 siRNA不仅使HGV E2区的mRNA降解, 还可使融合在HGV E2区下游的潮霉素mRNA降解. 综上所述, 本实验建立的稳定表达HGV结构蛋白的Huh-7-EH细胞株, 能作为用于研究HGV复制和RNAi的细胞模型; HGV结构基因区的siRNA可同时抑制HGV结构蛋白及其下游的潮霉素基因的表达, 证明RNAi在真核细胞Huh-7-EH内可能存在放大作用.     

Selection of trkB-binding peptides from a phage-displayed random peptide library

Brain-derivedneurotrophicfactor(BDNF),originallypurifiedfrompigbrainbyBarderetal.[1]in1982,belongstothefamilyofneurotrophins(NTs)aswellasnervegrowthfactor(NGF),neurotrophin-3(NT-3),NT-4/5.Itisabletopromotesurvivalanddifferentiationofseveralpopu-lationsofneurons,includingmesencephalicdopaminergicneurons,motorneurons,andcholiner-gicneurons,andtoprotectthemagainstneurotoxicityandischemia.BDNFplaysanimportantroleinregulatingneuronsurvivalanddifferentiationduringdevelopmentandinmaintainingthe…     

内皮抑素-血管内皮细胞抑制因子重组腺病毒对新生血管的抑制效应

内皮抑素与血管内皮细胞抑制因子均为内源性新生血管抑制分子。为了探讨两分子融合后的生物学功能,以重组腺病毒为载体介导融合基因在体内外表达。体外实验表明重组腺病毒Ad-hENDO-VEGI151能够在ECV304、HepG2、L929等细胞中表达41000大小的融合蛋白,对血管内皮细胞增殖有明显的特异性抑制作用,对HepG2和L929细胞无抑制作用(F=13112.13,P=0.0001)。体内实验表明Ad-hENDO-VEGI151重组腺病毒表达的融合蛋白可以显著抑制鸡胚绒毛尿囊膜血管的生成;与AdLacZ对照组相比,Ad-hENDO-VEGI151对兔炎症性角膜新生血管的抑制明显(F=1413.11P=0.0001),免疫组化结果显示,融合蛋白主要在角膜上皮层表达;治疗荷肝癌裸鼠,注射Ad-hENDO-VEGI151的肿瘤体积(487.7±241.2mm3)与AdLacZ对照组(4075.9±1849.9mm3)差异显著(F=14.80P=0.0085),抑瘤率达到88.03%,免疫组化结果显示,胞膜染色阳性,Ad-hENDO-VEGI151组肿瘤的微血管密度30.75±3.31%与AdLacZ组50.25±8.65%差异明显F=17.72P=0.0056抑制率为39%。结果提示:重组腺病毒Ad-hENDO-VEGI151能够表达有生物学活性的融合蛋白,并发挥特异性的新生血管抑制作用。     

双向凝胶电泳分析小鼠子宫内膜胚泡着床点和着床旁组织蛋白质组

目的 :研究小鼠子宫内膜胚泡着床点和着床旁蛋白质表达图谱及其差异。方法 :用固相pH梯度双向凝胶电泳分离 5d .p .c .(dayspostcoitum)小鼠子宫内膜胚泡着床点和着床旁总蛋白 ,同时分离同龄未交配小鼠子宫内膜总蛋白 ,银染显色 ,PDQuest 2DE软件分析。结果 :图像分析测得三块胶的匹配率达 74 5 %以上 ,在等电点pI 3～ 1 0、分子量 1 4 4～ 75 4kDa范围内分离得未交配小鼠子宫内膜蛋白点大约 81 0个 ,受孕小鼠子宫内膜胚泡着床旁和着床点蛋白质点分别大约为 95 0个和 1 0 4 0个 ,其中至少 90个蛋白点在三种不同的生理状态间有 2倍以上的量变。结论 :在“着床窗口期” ,小鼠子宫内膜特别是着床位点内膜合成更多的蛋白质 ,以适宜胚泡成功地植入。     

重组人淋巴毒素随机点突变组合文库的构建

构建重组人淋巴毒素（rhLT）随机点突变组合文库以进行体外分子进化及结构和功能的研究。应用含随机核苷酸序列的引物,通过Overlap PCR的方法分别对rhLT 的46、106和130位氨基酸进行定点随机突变,获得各单点随机突变体库。通过基因操作将这三个单点随机突变体库拼接并克隆于Pmd_18T载体建立三点组合突变体文库,DNA测序鉴定突变位点的随机性和多样性,原核表达该变异体库,体外测定生物学活性。成功获得rhLT三点随机点突变组合文库,其转化克隆数达到1.5×10⁵,是多样性理论值的4.5倍。50个样品的序列分析显示各个位点的核苷酸和氨基酸序列的突变都呈随机性分布。对原核表达的30个样品进行生物学活性测定,结果70%(21个)的样品无活性、23.3%(7个)的样品活性低于rhLT、6.7%(2个)的样品活性高于rhLT。成功构建了rhLT随机点突变组合文库,该库不仅在一级结构上具有良好的随机性和多样性,而且具有生物学活性的多样性,为应用噬菌体展示等高通量筛选策略对淋巴毒素进行体外分子进化和结构与功能的深入研究打下了基础。     

小鼠胚泡黏附时子宫内膜nm23-M1/NDPK A的表达

nm23家族除与肿瘤转移抑制有关,它还参与调节正常细胞的发育、增殖、分化及凋亡等过程。运用RT-PCR、Western blot 和免疫组织化学技术,分析小鼠胚泡黏附时子宫内膜着床点和着床旁组织nm23-M1/NDPK A 的表达,以未交配鼠作对照,为进一步阐明胚泡着床的机制提供有意义的实验依据。RT-PCR 结果显示,小鼠胚泡黏附时子宫内膜nm23-M1/NDPK A mRNA 表达明显高于对照组,并且着床点明显高于着床旁,Western blot 和免疫组织化学分析nm23-M1/NDPK A 蛋白表达,也得到一致的结果。提示nm23-M1/NDPK A 参与胚泡着床这一重要生命活动过程。     

人类免疫缺陷病毒1型Tat蛋白N末端缺失突变体融合蛋白的表达及其免疫原性分析

本研究采用PCR方法从人类免疫缺陷病毒1型（Human immunodeficiency virus 1,HIV-1）HXB2株tat基因中扩增编码Tat蛋白N末端1-21位氨基酸缺失的突变体Tat22-101基因片段,构建其原核表达质粒pET32a-Tat22-101,经双酶切及测序验证后,转化大肠埃希菌BL21（DE3）,进行IPTG诱导表达及Ni²⁺-NTA柱亲和层析纯化。纯化后的突变体融合蛋白PET32a-Tat22-101经SDS-PAGE及Western blotting鉴定,其相对分子质量约为26.9kD。该融合蛋白免疫BALB/c小鼠,经ELISA检测结果表明,pET32a-Tat22-101融合蛋白不仅较好地保留其免疫原性,而且能诱导产生高滴度的针对Tat N末端区之外的Tat其他功能区表位的抗体,为进一步研究Tat生物学功能和研制新型HIV Tat疫苗奠定试验基础。     

双向凝胶电泳-飞行时间质谱技术鉴定小鼠胚泡黏附时子宫内膜nm23-M2／NDPK B的表达

运用双向聚丙烯酰胺凝胶电泳(2DPAGE)分析未交配小鼠子宫内膜和妊娠第五天(D5)小鼠子宫内膜胚泡黏附时植入位点及其旁组织蛋白质组。差异蛋白质组学显示,等电点(isoelectric point,pI)约7．1、分子量(molecular weight,Mw)约18kDa的蛋白质点在D5小鼠子宫内膜特别是植入位点表达上调。对此蛋白质点用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption／ionization time of flying mass spectrometry,MALDI—TOF—MS)测定其胶内酶解后的肽质量指纹谱(Peptide Mass Fingerprint,PMF),经Mascot：Peptide Mass Fingerprint中SWISS-PROT数据库查询后,鉴定该蛋白质为鼠源性nm23-M2／NDPKB。RT—PCR和免疫组织化学结果也显示D5小鼠子宫内膜nm23-M2／NDPK B mRNA和蛋白表达明显增加。提示nm23-M2／NDPKB参与胚泡着床这一重要生命活动过程。