目的:BAG结构域(BAG domain,BD)为BAG家族蛋白的基本功能结构域,通过对BAG家族蛋白6个成员的9个BDs的相互作用蛋白进行分析,以探明不同BD相互作用蛋白的异同点并为研究BAG家族蛋白多样性生物功能的分子机制提供理论依据。方法:构建p-GEX-4T2-BDs重组子并转化E. coli BL21 (DE3) 经IPTG诱导表达GST-BDs融合蛋白并纯化。采用GST pull-down技术联合高效液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)的策略对BDs相互作用蛋白进行定性定量分析。最后,用DAVID(The Database for Annotation, Visualization and Intergrated Discovery)和cytoscape对BDs相互作用蛋白进行GO(Gene Ontology)功能分析及KEGG(Kyoto Enyoolpedia of Genes and Genomes)通路分析。结果:在Hela细胞的胞浆蛋白中总共鉴定到370个潜在的BDs相互作用蛋白,主要为核糖体蛋白(ribosomal proteins)、翻译起始因子(Eukaryotic translation initiation factors)、翻译延长因子(Eukaryotic translation elongation factors)、泛素化-蛋白酶体相关蛋白(ubiquitin-proteasome associated proteins)及HSP40家族蛋白。GO功能富集分析结果显示,BDs相互作用蛋白涉及多种生物学功能,包括细胞内蛋白质质量控制(protein quality control)、糖代谢(glycolysis)、免疫调控(immune response)、应激反应(stress response)、细胞周期(cell cycle)等。KEGG通路分析结果表明BDs相互作用蛋白参与多条细胞内重要的信号通路,包括FGF信号通路(FGF signaling pathway)、EGF受体信号通路(EGF receptor signaling pathway)、PDGF信号通路(PDGF signaling pathway)、Ras通路(Ras pathway)等。结论:BAG家族蛋白不同成员的BD所介导的蛋白-蛋白相互作用既有共性又有特异性,BAG家族蛋白通过BDs介导多种蛋白相互作用并参与细胞内多条重要的信号通路来调控细胞内蛋白质稳态、糖代谢、免疫反应、应激反应、细胞周期等过程。
利用基因工程技术表达能够促使肿瘤细胞DU145凋亡的肿瘤坏死因子α(TNFα)的衍生物TRSP10,并在体外研究其对DU145细胞的抑制效应。以重叠延伸PCR方法合成TRSP10基因序列,并插入高效表达的质粒载体pKYB-MCS的NdeⅠ和SapⅠ酶切位点之间,优化融合蛋白诱导表达的条件,建立了从载体构建到重组菌表达、制备的工艺技术条件。MTT法检测TRSP10对前列腺癌细胞DU145增殖的抑制作用。实验结果表明:重组菌ER2566诱导表达可溶性融合蛋白的最佳条件是诱导剂IPTG浓度为0.8 mmol/L、诱导表达温度37℃、诱导表达时间8h。利用IMPACT系统及HPLC技术纯化制备TRSP10,得到产物纯度达到96%,质谱鉴定确定其分子质量为3.59kDa,与理论值相符;体外细胞学研究结果表明,TRSP10对前列腺癌细胞DU145有明显的抑制作用,在5,10,20,40μmol/L TRSP10及10μmol/L TNFα阳性对照处理后48h抑制率分别达到11.40%,22.97%,33.26%,48.35%及42.50%。
目的:前期不同的研究分别证明HIV蛋白Nef下调宿主细胞表面受体CD4的表达,以及Nef与宿主细胞蛋白heterogeneous nuclear ribonucleoprotein K (hnRNPK)存在相互作用。因此提出了两个值得研究探讨的重要问题:(1)hnRNPK是否参与调节细胞表面CD4的表达?(2)Nef是否通过hnRNPK调节细胞表面CD4的表达?方法:利用半体外GST-pulldown技术验证Nef与hnRNPK存在相互作用。通过瞬时转染的方式将HIV-1Nef表达在HeLa-CD4细胞里,同时利用siRNA干扰技术敲低hnRNPK,最后运用流式细胞技术检测细胞表面CD4的表达水平。结果:(1)GST-pulldown结果验证了Nef与hnRNPK存在相互作用;(2)Nef的表达使细胞表面CD4水平下降约75%;(3)不管是否有Nef,hnRNPK的敲低都使细胞表面CD4表达水平明显下降(50%);同样的,Nef下调CD4的作用也不受hnRNPK敲低的影响。结论:(1)hnRNPK与Nef相互作用;(2)hnRNPK 有利于细胞表面CD4的表达,其与Nef的下调作用的关系尚不明确,Nef对CD4的下调作用可能涉及有其他因素参与的复杂调控。
目的:研究瞬时受体电位通道蛋白3(transient receptor potential channel 3,TRPC3)是否参与糖氧剥夺(oxygen glucose deprivation,OGD)少突胶质细胞的凋亡。方法:以原代培养的新生SD大鼠少突胶质细胞为对照组,以OGD2h的少突胶质细胞为模型组,将模型组+Pyr3阻断设为处理组。采用蛋白质免疫印迹法检测TRPC3蛋白的表达水平,MTT试剂盒比色法检测各组细胞存活率,AnnexinV-FITC试剂盒染色后经流式细胞仪检测细胞凋亡,fluo-3染色后经流式细胞仪和激光共聚焦显微镜测定胞内游离钙的变化。结果:少突胶质细胞A2B5和MBP特异性标记阳性,细胞纯度可达到95%以上;少突胶质细胞OGD2h成功建立OGD模型;OGD组TRPC3蛋白表达增加;OGD组细胞活性为(54.34±6.55)%,凋亡率为(24.24±0.86)%,与对照组有显著差异(P<0.05),Pyr处理组细胞存活率为(72.26±5.41)%,凋亡率为(14.82±0.28)%,与OGD组有显著差异(P<0.05);OGD组胞内游离钙浓度显著升高,而 Pyr3阻断以后可以部分抑制其升高。结论:TRPC3表达增加介导胞内游离钙离子水平的升高可能是OGD少突胶质细胞凋亡的重要原因之一。
目的:在杆状病毒表达系统中表达融合蛋白乙型肝炎病毒前C蛋白-小鼠IgG Fc蛋白 (HBV precore protein-mouse IgG Fc,HBV pre-c-Fc),并鉴定其免疫原性。方法:目的基因HBV pre-c-Fc连接到pFastBac1载体,获得的pFastBac1-HBV pre-c-Fc质粒转化DH10Bac感受态, 通过Tn7转座子将目的基因转座到Bacmid中,得到Bacmid-HBV pre-c-Fc穿梭载体,脂质体包被后转染Sf9昆虫细胞获得P1代病毒,重复转染Sf9获得高滴度病毒。收集细胞上清超滤后通过Protein G亲和层析柱纯化得到目的蛋白HBV pre-c-Fc。纯化的蛋白大腿内侧肌肉注射免疫BALB/c小鼠并检测血清中乙型肝炎病毒核心蛋白抗体产生量。结果:HBV pre-c-Fc在昆虫细胞中成功表达,纯化后蛋白纯度达90%以上,蛋白产量约为3.03mg/L,纯化蛋白能有效刺激BALB/c小鼠产生特异抗体。结论:成功地在杆状病毒表达系统中表达了具有免疫原性的HBV pre-c-Fc蛋白,为生产乙肝治疗性疫苗奠定了基础。
从PUBMED中查找人心脏cTnI和cTnC的cDNA序列,在两者之间加上15个中性氨基酸残基(G4S)3的linker编码序列,并分别构建原核表达质粒pET32a-cTnI-linker-TnC和pET28a-cTnI-linker-TnC,转化入大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)中,用异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导其表达。通过SDS-PAGE电泳和间接ELISA对目的蛋白进行初步鉴定,并优化表达条件以实现目的蛋白的可溶性高表达。用标准抗cTnI单克隆抗体和标准抗cTnC单克隆抗体对目的蛋白进行Western blot 鉴定和双抗体夹心ELISA鉴定,同时用八位心肌梗塞患者血清做间接ELISA鉴定。结果表明,cTnI-linker-TnC融合蛋白在表达载体pET32a中实现了可溶性高表达,最佳表达条件为28℃、0.4mmol/L IPTG、诱导表达5h;且融合蛋白具有较好的免疫原性,保存了cTnI和cTnC单体的天然结构,有望成为天然cTnI-TnC复合物的替代物,为下一步制备高特异性的抗cTnI-TnC复合物的单克隆抗体奠定了基础。
为了进一步揭示菠菜非共生血红蛋白(SoHb)的功能,通过RT-PCR的方法从菠菜根中克隆了SoHb基因编码区全长序列,并将其克隆到原核表达载体pET32a上,构建原核表达载体pET32a-SoHb,并转化大肠杆菌BL21 star(DE3)获得原核表达工程菌株。通过IPTG法诱导该重组质粒在大肠杆菌中得到高效表达,融合蛋白分子质量约为38 kDa,且在上清液和包涵体中均有表达,可溶性部分经Ni2+ NTA亲和柱纯化,获得纯化的融合蛋白。与空载体相比,重组菌对硝化胁迫的抗性增加。以纯化的融合蛋白为抗原免疫昆明小鼠,制备多克隆抗体,并对其进行了Western blot检测。实验结果为进一步研究菠菜SoHb基因功能奠定了基础。
酮酸脱羧酶作为异戊醇生物合成的关键酶,不存在于大肠杆菌中。以乳酸乳球菌的基因组DNA为模板,经过PCR扩增得到酮酸脱羧酶基因kivD(rbs),插入到大肠杆菌高效表达载体pET-28a(+)上形成pET-kivD(rbs),重组质粒热击转化进大肠杆菌 BL21(DE3) 中,其成功表达了酮酸脱羧酶。对发酵产物进行分析,检测到了微量的目标产物—异戊醇。
目的:建立基于多重荧光定量PCR技术的动物体内恶性肿瘤转移模型中肿瘤转移率高效检测的方法。方法:以人和小鼠的β2m基因为目标,设计相应的引物和Taqman探针;分别抽提人涎腺腺样囊性癌ACC细胞和小鼠Sp2/0细胞的基因组DNA作为模板,建立两物种双重荧光定量PCR检测方法,且分别以人和鼠定量基因检测为参照考察双重荧光定量PCR方法的特异性、灵敏性和精确性,并与传统转移灶称重计算肿瘤转移率的方法进行比较。结果:双重Taqman实时荧光定量PCR检测方法具有很好的特异性和较高的灵敏度(0.006ng/μl DNA), 重复性较好(批间平均CV=0.036), 有较强稳定性,比传统称重法更高效,更准确。结论:双重荧光定量PCR能够在同一反应体系下同时对动物组织中人肿瘤转移灶和周围组织进行快速准确的定量检测,计算出肿瘤转移率, 具有经济、快速、特异性强等优点,在肿瘤动物模型肿瘤转移率检测方面具有很高的应用价值。
建立 FBXL15 基因条件型敲除小鼠模型,为研究该基因所发挥的重要生理功能提供材料和思路。采用KO first策略,构建打靶载体,将1stloxP插入1~2号内含子,在3~4号内含子之间插入FRT-SA-IRES-lacZ-loxP-neo-loxP元件,通过Long Range PCR及Southern blot筛选出中靶克隆,随后进行囊胚注射,并将发生同源重组的ES细胞注射进C57BL/6J小鼠囊胚,移入受体小鼠子宫,最后将得到的嵌合体雄鼠与C57BL/6J雌鼠交配获得FBXL15-LoxP小鼠。PCR结果显示FBXL15的Loxp小鼠模型构建成功,该模型可为进一步研究FBXL15在胚胎发育和骨代谢中的调控作用提供工具。
新红细胞生成刺激蛋白(NESP),是重组人红细胞生长素(rhEPO)的一种高糖基化类似物,它含有5个N端糖链和比rhEPO高2倍的唾液酸残基,具有较好的代谢稳定性和3倍于rhEPO的半衰期。在新红细胞生成刺激蛋白(NESP)的基础上,通过NESP的cDNA与人IgG2的铰链区与CH2和CH3的cDNA连接,形成了融合蛋白NESP-Fc,来达到提高NESP半衰期的目的。表达载体的构建、融合蛋白的表达纯化和初步的功能性试验等一系列研究证实,所表达的融合蛋白主要以二聚体形式存在;NESP-Fc能明显促进UT-7细胞的生长和小鼠体内网织红细胞的增殖;在大鼠体内的研究发现其半衰期高达56h;小试规模重组蛋白的表达量在1.4g/L左右。这些研究为该融合蛋白最终实现临床应用和产业化打下了良好的基础。
核酸适配体(aptamer)是一类由指数富集配体系统进化(systematic evolution of ligands by exponential enrichment, SELEX)技术筛选出的RNA和单链DNA寡核苷酸片段。因其非同寻常的分子识别能力及结构特性,核酸适配体已经成为最具有应用前景的生物分子之一,综述了核酸适配体结合不同的纳米材料在肿瘤靶向治疗上的应用。
链霉菌是革兰氏阳性丝状细菌,其次级代谢产物具有抗感染、抗虫、抗肿瘤、免疫调节等生理活性,在医药、食品和农业领域具有重要应用价值。链霉菌的遗传操作技术是发现和改良新次级代谢产物的基础,近年来合成生物学的兴起为链霉菌的研发提供了全新的视角。综述了合成生物学在链霉菌次级产物生物合成基因簇克隆与组装、底盘细胞设计与改造、调节两者适配性方面的应用进展。
植物内生放线菌是与宿主植物存在互利共生关系的一类特殊微生物,具有丰富的生物学功能,能产生许多具有应用潜力的生物活性物质。阐述了植物内生放线菌与宿主植物之间的关系,并从提高宿主植物抗逆性、促进生长和生物固氮作用三个方面总结了植物内生放线菌的生物学作用研究进展;综述了植物内生放线菌产生的抗生素、酶和抗肿瘤活性物质以及这些物质在农业、医药以及食品行业中的应用前景。最后就内生放线菌生物学作用及活性物质研究中存在的问题和发展趋势进行了展望。
2008年国家启动转基因植物新品种培育重大专项,同时,开展了转基因产品标准物质研制工作,介绍了转基因产品标准物质的概念和作用、种类及其优缺点、研制现状,对今后的标准物质研制工作的重点进行了展望。
