原核增强子样序列研究进展

增强子是真核细胞中增强启动子功能的顺式作用元件。随着人们对原核生物基因表达调控的深入研究 ,人们发现在原核生物的调控系统和某些病毒基因组DNA片段中也具有增强子样功能。这些研究对揭示原核系统的基因表达调控和增强外源基因在原核系统中的表达水平具有重要的理论意义和实用价值。

SV40早期启动子中原核增强子样序列的初步研究

萤火虫荧光素酶基因 c DNA真核表达载体 p GL2 可在原核细胞中高效表达 .该载体中含有 SV4 0早期启动子及荧光素酶基因 c DNA 5’端总长共 75 8bp的 DNA碱基序列 ,经计算机分析发现 ,在 SV4 0早期启动子中含有 SV4 0基因组 Hind B片断中一段长为 4 9bp的 DNA序列 ,且荧光素酶基因 c DNA编码区的 5’端含有一个原核细胞基因表达调控区相似序列 .将 p GL2 中的荧光素酶基因 c DNA(L uc)克隆入真核表达载体 p ED中 ,构建成 p ED- Luc.该载体经表达测定后 ,只在真核细胞中表达 ,在原核细胞中不表达 .这说明荧光素酶基因 c DNA编码区的 5’端的原核细胞基因表达调控区相似序列不具表达有活性的荧光素酶的功能 .经 DNA序列对比研究 ,认为 p GL2 含有的 SV4 0基因组 Hind B片段 5 12 3bp～ 5 171bp长 4 9bp的 DNA序列可能就是 Hind B片段的原核增强子功能的决定序列 .

原核增强子

自1981年Banerji等发现SV40基因组存在增强子序列以来,相继发现这一基因转录调节序列广泛存在于真核细胞及其病毒基因组中.目前认为,增强子是真核基因转录调控的一个重要而必需的元件.但是,在原核细胞如大肠杆菌中究竟有无调节基因转录的增强子序列,当时并无定论.1984年我们在研究人α,β干扰素基因在大肠杆菌的表达调节时,意外地发现,SV40 HindIII B片段在相距启动子1000bp处可以明显地增强干扰素基因的表达,此后,我们和国外的研究进一步肯定了在原核基因组转录调节中。

大肠杆菌原核增强子样序列的克隆及其结构与功能的研究

利用氯霉素乙酰转移酶(cat)以及β半乳糖苷酶(lacZ)基因作为报告基因,从大肠杆菌MC1061株染色体基因组中克隆到3个原核增强子样序列———MC2,MC8,MC9,这3个片段均具有正反向增强活性,对β半乳糖苷酶基因的增强活性(正向)在2～55倍之间。采用体内转录,RNADotblot杂交的方法对MC8的功能进行了研究,结果表明,MC8片段对于基因表达的调控发生在转录水平上。用核酸外切酶III末端缺失的方法对MC8的功能区进行了定位。结果显示,MC8的功能区位于距其正向克隆5′端450～950bp长约500bp的区段内。在450～600bp以及840～950bp区段内至少分别含有一个功能位点。序列分析的结果表明,MC8功能区有3个AT丰富区,其中2个分别位于450～600bp以及840～950bp区段内。

原核增强子样序列3A的克隆及其结构与功能的研究

从大肠杆菌 C60 0株染色体基因组中筛选到一个原核增强子样序列 3A,其正、反向增强活性分别能提高 β-半乳糖苷酶活性 7.1 1和 2 .93倍 .采用体内转录 ,RNA斑点印迹杂交的方法 ,证明3A序列对于基因表达的调控发生在转录水平上 . 3A功能区的研究表明 ,3A增强活性主要位于距其正向克隆 5′端 (增强活性较强的方向称为正向 ,反之为反向 ) 30 0～ 540 bp,长约 2 4 0 bp的区段内 ,并证明

利用带有原核增强子样序列的新型载体在大肠杆菌中高效表达人α肿瘤坏死因子

将去除信号肽的人肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)cDNA插入到带有原核增强子样序列Px的新型表达载体pBV320中,使TNF cDNA 5′端直接置于大肠杆菌trp启动子下游,采用37℃恒温培养,使TNF在大肠杆菌中获得了高效表达,表达活性达1.35(±0.17)×10~6U/L菌液。表达的TNF-α对L929细胞的毒性作用可被抗人肿瘤坏死因子-α的单克隆抗体所中和。表达菌裂解液作SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,显示有一条分子量与TNF分子量吻合、约为17000道尔顿的蛋白带。利用DEAE-Sepharose阴离子交换层析及Sephacryl S-200凝胶过滤对上述重组人TNF-α进行纯化,获得电泳纯产品,比活性为1.48×10~6U/mg。

大肠杆菌原核增强子样M片段的进一步研究

阐明基因转录调控机理一直是分子生物学的研究热点。增强子是广泛存在于真核、病毒及原核生物中的重要的调控元件之一,它通过与各种调控蛋白因子相互作用而发挥其转录增强调节功能。 原核转录增强子的发现是近几年的事,有关研究报道远少于真核和病毒增强子。1989年,潘卫。

痘苗病毒原核增强子样序列VV1的结构和功能的研究

增强子是基因转录调控的一个重要而必需的元件,其最.初发现于SV40早期基因的表达过程中[1,2].自此以后,相继发现这一远端基因调控序列广泛存在于真核细胞、原核细胞和病毒基因组中[3-7].本文选取活性较高的痘苗病毒原核增强子样序列VV1为目的片段,利用缺失和随机突变的方法对VV1功能区进行分析,阐明其结构和功能的关系,进一步丰富原核增强子的作用机理和基因转录调控方面的研究.

大肠杆菌C600染色体DNA中原核增强子样序列的克隆和鉴定

采用大肠杆菌trp启动子,氯霉素乙酰转移酶(CAT)作为标记基因,构建了两个应用氯霉素压力筛选增强子序列的检测载体pKT和pKTP。用pKT,pKTP及pKN2从大肠杆菌C600染色体基因组中克隆到3个原核增强子样序列3A,8A和V6S,这3个片段均具有正、反向增强活性,对β-半乳糖苷酶表达的正向增强活性达到7～8倍,反向增强活性2～3倍。RNA斑点杂交实验证明,3A,8A和V6S片段对于基因表达调控的增强作用均发生在转录水平上。

原核增强子对肿瘤坏死因子表达的研究

目的 :探讨增强子样序列能否增强肿瘤坏死因子的表达 ;方法 :将一大肠杆菌增强子M片段插入质粒PATNF1 53B(含人工合成的 51bp增强子序列BELE ,trp启动子及TNF基因 )中 ,测定TNF基因的生物学活性 ;结果 :活性测定结果表明 ,重组质粒PATNF1 53BM ( +)的TNF基因的生物学活性为质粒PATNF1 53B的 2倍 ;结论 :增强子M片段与 51bpBELE具有协同作用 ,能增强肿瘤坏死因子的表达 。

痘苗病毒VV16原核增强子样序列的克隆及其结构与功能的研究

利用带有氯霉素乙酰转移酶报道基因的检测载体 ,从痘苗病毒基因组DNA中筛选到一个增强子样片段VV16。序列分析表明 ,该片段长 112bp ,是痘苗病毒DNA依赖性RNA聚合酶、polyA聚合酶亚单位和DNA聚合酶基因RPO30的一部分 ,含有 4个AT丰富区。采用带有β 半乳糖苷酶报道基因的载体检测发现 ,该片段正向可以增强报道基因表达 9 0倍 ,反向可以增强报道基因表达 4 1倍。RNADotblotting实验证实 ,它对基因的增强活性表现在转录水平上。DNA删切实验证实 ,5′端 10bp及 3′端 12bp对其活性有重要调节作用 ,而该片段nt76～ 82的序列对增强子的活性至关重要。

原核增强子样序列的筛选及其应用研究

目的 从大肠埃希菌C600株染色体基因组中筛选原核增强子样序列,构建携带原核增强子样序列的表达载体,探讨其对干扰素基因表达的影响.方法 采用氯霉素乙酰转移酶基因（CAT）作为报告基因,从大肠埃希菌C600株染色体基因组中筛选具有原核增强子样活性的序列,构建携带增强子样序列的表达载体,表达干扰素基因和检测干扰素活性.结果 从大肠埃希菌C600株染色体基因组中筛选到一个原核增强子样序列3A,其正、反向增强活性分别能提高β-半乳糖苷酶活性7.11和2.93倍.证实它的增强活性体现在转录水平;用原核增强子样序列3A的功能区3P3构建的表达载体,其表达的IFN-α2b型干扰素比原表达载体活性高3.7倍.结论 从大肠埃希菌C600株染色体基因组中筛选到一个原核增强子样序列3A,携带有原核增强子样序列的表达载体可提高干扰素基因的表达水平.

用原核翻译增强子提高人成骨生长肽基因在大肠杆菌中的表达

目的 用原核翻译增强子提高人成骨生长肽基因在大肠杆菌中的表达。方法 将原核翻译增强子序列插入到质粒pRIT 2T启动子的下游 ,再与成骨生长肽融合蛋白基因重组。热诱导表达融合蛋白 ,经亲和层析、FactorXa酶切、凝胶过滤层析得到纯化的成骨生长肽。结果 提高了成骨生长肽基因在大肠杆菌中的表达水平 ,使成骨生长肽融合蛋白的表达量超过了大肠杆菌蛋白总量的 5 0 %。结论 原核翻译增强子可提高外源基因在大肠杆菌中的表达。插入了原核翻译增强子的pRIT 2T质粒可作为高效表达融合蛋白的通用质粒载体。

含原核翻译增强子T7g10L的表达载体pSC34的构建及其初步应用

利用大肠杆菌表达系统进行基因表达,获取自然界含量极微的蛋白质,是目前基因工程中较常用的一种方法。1988年Olins在研究T7噬菌体时,发现该噬菌体基因10的先导序列(T7g10L)具有明显的促进基因翻译的作用,并称之为“原核翻译增强子”。本室在构建新型表达载体时,亦将其引入。

人乳头瘤病毒6b型(HPV-6b)的上游调控区在大肠杆菌中也具有增强子样的效应

采用痘苗病毒7.5k、11k及N2启动子,以大肠杆菌β-半乳糖苷酶(β-lac)、氯霉素乙酰基转移酶(CAT)作为标记基因,构建了大肠杆菌增强子样序列的系列检测载体。采用上述检测载体发现人乳头瘤病毒6b(Human papillomavirus type 6b,HPV-6b)上游调控区(Upstream regulating region,URR)中540bp的Sau3A-Nar Ⅰ片段,在大肠杆菌中对痘苗病毒启动子控制的CAT基因的表达有明显的增强作用,可使基因表达提高4～5倍;对β-lac基因的表达可提高3～6倍。根据这一片段的插入方向增强基因表达水平有所不同。

人乳头瘤病毒6b型H增强子样序列在大肠杆菌中增强基因转录和β-干扰素表达

将人乳头瘤病毒６ｂ型（ＨＰＶ６ｂ）基因组上游调控区（ＵＲＲ）５４０ｂｐ的Ｓａｕ３Ａ－ＮａｒＩ片段（Ｈ序列），正反向插入β－干扰素表达载体Ｔｒｐ启动子上游，使β－ＩＦＮ表达明显增强，可使基因表达水平提高３．６倍（正向）和２．１倍（反向）。Ｈ序列正反向插入增强子检测载体不仅使β－半乳糖苷酶表达活性增加５－１０倍，还能使半乳糖苷酶ｍＲＮＡ量明显增高，证明Ｈ序列对被调控基因的增强作用是发生在转录水平。

增强子样序列对不同类型启动子作用的研究

目的 探讨大肠杆菌谷氨酰胺合成酶基因上游增强子样序列 (BELE)有无严格的启动子选择性 .方法 人工合成 5 1bp的BELE插入质粒PATNF15 3并位于trp启动子和肿瘤坏死因子基因上游 ;在另一质粒PAL -B中 ,BELE插入痘苗病毒 7.5K蛋白基因启动子和β -半乳糖苷酶基因上游 ,测定TNF及Lac基因的生物学活性 . 结果 活性测定结果表明BELE对上述两种启动子的转录作用有增强效应 .

痘苗病毒增强子样序列的筛选及应用研究

目的从痘苗病毒基因组中筛选原核增强子样序列,构建携带原核增强子样序列的表达载体,探讨其对干扰素基因表达的影响。方法采用氯霉素乙酰转移酶基因(cat)作为报告基因,从痘苗病毒基因组中筛选具有原核增强子样活性的序列,构建携带增强子样序列VV1的表达载体,表达干扰素基因和检测干扰素活性。结果从痘苗病毒天坛株DNA基因组中筛选出18个在大肠埃希菌中具有增强活性的序列,从中筛选到两个原核增强子样序列VV1和VV16,VV1正反向分别可使lacZ基因活性提高10.9倍和3.8倍,VV16正反向分别可使lacZ基因活性提高9.0倍和4.1倍;证实它们的增强活性体现在转录水平;用痘苗病毒增强子样序列VV1构建的表达载体,其表达的IFN-α2b型干扰素比原表达载体活性高2.6倍。结论从痘苗病毒天坛株DNA基因组中筛选到2个原核增强子样序列-携带有痘苗病毒增强子样序列的表达载体可提高干扰素基因的表达水平。

在大肠杆菌中提高人α1b型基因工程干扰素的表达

将人α１ｂ型干扰素（ＩＦＮα１ｂ）基因插入带有原核增强子样序列的新型载体ｐＢＶ３２２，使干扰素在大肠杆菌中的表达水平明显高于原表达载体，达到１６×１０８ｕ／Ｌ培养液。重组质粒的特点是：含增强子序列Ｘ，ｔｒｐ启动子控制。利用ＤＥＡＥＳｅｐｈａｒｏｓｅ、ＣＭＳｅｐｈａｒｏｓｅ离子交换层析及单克隆抗体亲和层析纯化ＩＦＮα１ｂ，获得了电泳纯产品，其比活性为２×１０７ｕ／ｍｇ，分子量为１９ｋＤａ。此外，用ｐＡＴ１５３代替ｐＢＶ３２２，构建了带有和不带有Ｘ序列的两种表达载体。

萤火虫荧光素酶基因cDNA真核表达载体在细菌中的高效表达

将萤火虫荧光素酶基因cDNA真核表达载体pGL2 导入大肠杆菌HB1 0 1、鼠伤寒杆菌LB50 0 0和X4 0 64中 ,它在这些原核细胞中均有较好的表达效果。它在大肠杆菌HB1 0 1的表达量是该基因cDNA原核表达载体 pUHF12 - 1的表达量的 3 0倍。采用计算机PC/GENE程序包分析 ,pGL2 的SV4 0 早期启动子序列中含有SV4 0 基因组HindⅢB片断中一段长为 4 9bp的DNA序列 ,这一序列可能就是SV4 0 基因组HindⅢB片断的原核增强子功能的决定序列 ,正是该序列使pGL2 在细菌中获得了高效表达。