连接酶链反应

连接酶链反应（ＬＣＲ）是继ＰＣＲ后新发展的一些较有前景的体外核酸扩增技术。四条寡核苷酸引物在耐热连接酶作用下通过变性、复性、连接完成核酸的体外扩增,可准确地检测靶基因上的单个或几个碱基的突变,在遗传性疾病、肿瘤和病原微生物的快速、准确检测上有着广泛的应用前景。本综述了该技术的原理、方法及近年来的初步应用。     

研究报告：阿尔茨海默病发生发展中关键E3泛素连接酶的筛选

目的 探索阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）发病中的关键E3泛素连接酶及其表达特征。方法 通过生物信息学方法分析筛选AD发生发展过程中的差异基因,行基因本体（GO）分析,并构建蛋白质互作网络（PPI）。继而,通过The Human Protein Atlas和Alzdata数据库,分别查找泛素-蛋白酶体系统（ubiquitin-proteasome system,UPS）中的E3泛素连接酶的组织细胞学定位和AD患者/对照不同脑区中的表达值,并通过qPCR方法在AD小鼠脑组织中验证。结果 我们发现UPS和泛素结合酶结构域UBCc分别在参与AD发生进程的生物学功能和结构域中位居首列;PPI互作网络中多个UPS分子位居关键节点;神经元中特异性高表达的E3泛素连接酶（MKRN2、NEDD4L、LNX1、RNF41、TRIM36、RNF8和DTX4）在AD患者和AD小鼠脑组织中表达量下调。结论 这7个E3泛素连接酶可能作为驱动因子参与AD进展,这对进一步寻找诊断和治疗AD的新靶点以及深入的机制探索提供了重要线索。     

桃Pp4CL2基因的克隆及抗寒功能验证

基于‘丁家坝李光桃’抗寒转录组数据,采用RT PCR技术克隆桃4 香豆酸辅酶A连接酶基因(Pp4CL2),并对其进行生物信息学及转化模式植物拟南芥和烟草的抗寒分析,以解析‘丁家坝李光桃’的抗寒机制。结果显示：(1)成功克隆获得桃Pp4CL2基因(登录号：LOC18792923),其cDNA序列为1 635 bp,编码544个氨基酸残基,具有4CL基因家族保守结构域。(2)二级结构分析显示,Pp4CL2蛋白由4种状态的二级结构组成,其中α螺旋占30.51%、β 折叠占7.35%、不规则卷曲及延伸链分别占41.54%和20.59%。(3)顺式作用元件分析发现,Pp4CL2基因上游启动子区含有光、低温以及多种激素响应元件。(4)序列系统进化分析显示,桃Pp4CL2与杏(Prunus armeniaca)、欧洲甜樱桃(Prunus avium)和梅(Prunus mume)的蛋白相似性最高,分别为99.08%、97.98%和96.14%。(5)成功构建转化载体Pp4CL2 pRI101,对拟南芥和烟草进行遗传转化并通过PCR鉴定获得转基因拟南芥和烟草。(6)与野生型相比,低温胁迫下转基因拟南芥和烟草的Pp4CL2基因相对表达量高,受冷害程度轻,具有更高的渗透调节物质含量和抗氧化酶活性,对低温具有更强的耐受性。研究表明,过表达Pp4CL2基因可增强植物对低温的耐受性,推测Pp4CL2基因在‘丁家坝李光桃’响应低温胁迫过程中具有重要作用。     

神经前体细胞表达发育性下调蛋白4在消化系统肿瘤发生中的作用

神经前体细胞表达发育性下调蛋白4(neural precursor cell expressed,developmentally down-regulated protein 4,NEDD4-1,部分文章也称NEDD4)是近年来才备受关注的肿瘤相关基因,属于E3 HECT(homologous to E6 associated protein C terminus,E6蛋白c端同源基因)泛素连接酶NEDD4样家族成员。泛素连接酶,能够参与多种蛋白质的泛素化、溶酶体及蛋白酶体的降解、胞核-胞质转位等,间接影响不同恶性肿瘤的多种信号通路。随着大量NEDD4-1与肿瘤相关实验的不断深入,目前已发现其可通过调控细胞周期、癌细胞侵袭转移、拮抗耐药性等许多途径影响肿瘤的生物学行为。在消化系统肿瘤中,NEDD4-1主要通过PTEN/PI3K/AKT、TGF-β、Hippo、LDLRAD4等多条通路促进肝细胞癌的增殖、侵袭和迁移能力;在胰腺癌中发现,NEDD4-1在PI3K/AKT信号通路中发挥癌基因作用,但在与Myc-SIRT2所形成的信号环路中,却发挥抑癌基因的作用;在胃癌和结直肠癌中,NEDD4-1所参与的信号通路与其他消化系统肿瘤均不相同,NEDD4-1能独立于PTEN/PI3K/AKT通路而发挥促进胃癌恶化、转移(EGFR信号通路)和抑制结直肠癌肿瘤生长(WNT信号通路)的作用。NEDD4-1已经成为人们治愈肿瘤的热门研究方向。本文通过系统总结NEDD4-1在不同消化系统肿瘤中的功能、信号通路和潜在抑制剂等,进行探讨NEDD4-1与不同信号通路的关系,旨为临床在癌症治疗领域提供重要的参考数据。     

大鼠PIAS3蛋白表达、纯化及生物信息学分析

[目的]构建大鼠His-PIAS3真核表达载体,将His-PIAS3于体外进行表达纯化,并对PIAS3进行生物信息学分析。[方法]采用分子克隆构建His-PIAS3-pcDNA3.1真核表达载体,之后转染入HEK293细胞进行表达,考马斯亮蓝染色检测整体蛋白变化,免疫印迹鉴定His-PIAS3蛋白表达及细胞整体蛋白SUMO化,镍柱纯化His-PIAS3蛋白。生物信息学方法分析大鼠PIAS3蛋白的理化性质、亲疏水性、二级结构及序列的保守性。[结果] His-PIAS3目的基因扩增成功,且亚克隆入pcDNA3.1载体;和空载体组相比,转染His-PIAS3-pcDNA3.1组PIAS3蛋白表达水平明显增加,且整体蛋白的SUMO化水平显著升高;镍柱纯化可获得较高纯度的His-PIAS3蛋白。生物信息学结果显示,大鼠PIAS3蛋白包含628个氨基酸残基,分子量为68.3 kDa,理论等电点为8.05,亲水性平均值为-0.242;PIAS3主要定位于膜内;PIAS3蛋白的二级结构主要由18.79%α-螺旋、13.69%延伸链和67.52%无规卷曲组成;不同物种间pias3序列相似性均在70%以上...     

SUMO化修饰与早幼粒白血病蛋白核体形成

早幼粒白血病蛋白核体(promyelocytic leukaemia nuclear bodies,PMLNBs)是哺乳动物细胞中普遍存在的一种亚核结构,广泛参与如转录调节、基因组稳定性维持、抗病毒、细胞凋亡、肿瘤抑制等一系列的生物学事件.SUMO(smallubiquitinmodifier)修饰是蛋白质翻译后修饰领域中的研究热点,SUMO修饰对PML核体的形成与降解都发挥着重要作用.近年来研究发现,人的E3泛素连接酶RNF4(RING finger protein4),可促进依赖SUMO-2/3修饰的PML核体的泛素化连接,并且ATO(三氧化二砷)可加速其对PML核体的降解.荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)技术可完全应用于活细胞内PML核体和SUMO蛋白之间在时间和空间上的精确互作.因此,更深入地研究PML核体形成和降解的机理以及在这个过程中重要蛋白质之间的相互作用具有重要而深远的意义.     

棉花4-香豆酸辅酶A连接酶基因克隆及原核表达

本研究从棉花中克隆了一个4CL基因,命名为Gh4CL2(GenBank登录号为FJ848870)。研究结果表明:Gh4CL2基因cDNA全长2332bp,具有一个1725bp的开放阅读框,5′非编码区为64bp,3′非编码区为543bp,编码574个氨基酸,预测分子量约为62.106kD,等电点为5.94。氨基酸同源性分析发现,Gh4CL2与来自白杨、大豆和紫草的4CL一致性较高。进一步研究Gh4CL2基因的功能,构建了该基因的原核表达载体pET-28a-4CL2,经酶切鉴定后转化到大肠杆菌BL21(DE3)中。SDS-PAGE分析表明,最佳诱导表达条件为0.5mmol/LIPTG在37℃下诱导4h,重组蛋白主要以包涵体形式出现。     

UGPase和反义4CL基因对转基因烟草纤维素和木质素合成的调控

用根癌农杆菌介导法将源于紫穗槐的尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UGPase）基因、反义4-香豆酸辅酶A连接酶（4CL）基因以及两者的双价基因分别转移至烟草中。PCR和Southern杂交检测证实外源基因已整合到转基因烟草基因组中。测定全纤维素和Klason木质素含量的结果显示,增强UGPase基因的表达可提高转基因植株的纤维素含量,但对木质素含量没有影响;抑制4CL基因的表达可显著降低转基因植株的木质素含量,但对纤维素含量没有影响;转移双价基因的转基因植株中纤维素含量增加而木质素含量降低。     

《PLoS病原体》：固有免疫信号通路调控研究获进展

5月19日,国际学术期刊《公共科学图书馆一病原体》（PLoS Pathogens）在线发表了中科院上海生命科学研究院生化与细胞所王琛课题组的研究论文”Mitochondrial ubiquitin ligase MARCH5 promotes TLR7 signaling by attenuating TANK action”。该论文报道了线粒体泛素连接酶MARCH5能够特异性调控TLR7信号通路,首次将线粒体与TLR信号通路联系起来,     

微管蛋白酪氨酸连接酶类似物12通过干扰微管蛋白酪氨酸硝基化促进Hep-2细胞生长

硝基化酪氨酸与酪氨酸在结构上相似,它在病理情况下会出现,并在细胞内与微管蛋白结合,从而阻碍微管的正常功能. 硝基化酪氨酸在肿瘤中的作用,目前研究甚少.本文利用头颈鳞癌Hep-2细胞株,研究微管蛋白酪氨酸连接酶类似物12（tubulin tyrosine ligase like 12,TTLL12）和硝基化酪氨酸对头颈鳞癌Hep-2生长的影响,通过Western 印迹试验和MTT试验发现,随着硝基化酪氨酸的浓度升高,细胞内生成的硝基化酪氨酸微管蛋白含量也增高,同时细胞生长受抑制的程度显著增高; 对建立的TTLL12高表达细胞株加入硝基化酪氨酸培养,结果显示,TTLL12高表达细胞株内的硝基化酪氨酸微管蛋白含量明显低于对照组细胞;对照组细胞的生长明显受到抑制,而高表达细胞株的生长无明显改变,两者的细胞生长有显著性差异（P＜0.05）.本研究结果提示,TTLL12可通过阻碍硝基化酪氨酸与微管蛋白的结合,使头颈鳞癌Hep-2细胞逃避硝基化酪氨酸的打击. 对这一调控机制的进一步研究,必将有助于控制肿瘤细胞的生长,为治疗肿瘤寻找到新的治疗靶点.