人Pokemon蛋白锌指结构域的表达与纯化

旨在原核表达Pokemon基因的锌指结构域,纯化获得GST-Zinc finger的融合蛋白。以人胶质瘤T98G细胞的c DNA为模板,利用PCR扩增带有Bam H I和Sal I酶切位点的人Pokemon基因的锌指结构域,然后将其克隆到p GEX-4T-1原核表达载体中。将正确的重组载体转入大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG诱导表达,再利用Magne GST particles亲和纯化Zinc finger融合蛋白,最后通过Western blot鉴定此融合蛋白。结果显示,成功构建p GEX-4T-1-Zinc finger原核表达载体;30℃条件下,0.2 mmol/L的IPTG能诱导出大量的可溶性GST-Zinc finger蛋白;经Magne GST particles纯化的GST-Zinc finger蛋白可被识别Pokemon锌指结构域的抗体特异识别。纯化的GST-Zinc finger蛋白可用于后续的生物学研究。

TAT蛋白质转导结构域与SV40启动子特异的三锌指结构融合蛋白的表达与纯化

利用蛋白质转导结构域(PTDs)可以将与之融合表达的蛋白质直接送入细胞中。将通过筛选噬菌体展示锌指文库得到的特异作用于SV40启动子上9bp序列的三锌指结构的序列插入含有TAT蛋白的蛋白质转导结构域的表达载体pET-TAT-NLS中,构建融合蛋白的表达载体pET-TAT-NLS-clone3。融合蛋白在E.coliBL21(DE3)中得到了可溶性表达,含量约占总蛋白的18%;并通过镍亲和凝胶层析柱得到了较好的纯化融合蛋白。

含GATA锌指结构域1对结肠癌细胞迁移的影响

目的探讨含GATA锌指结构域1(GATAD1)对结肠癌细胞迁移的影响及其机制。方法采用限制性内切酶连接法构建GATAD1干扰质粒SiRNA-GATAD1(Si-GATAD1)。取培养的人正常结肠上皮细胞NCM460及结肠癌细胞Caco-2、HCT-116、HCT-8、HT-29、RKO,应用Western blot法检测细胞中GATAD1蛋白相对表达量,选择其中GATAD1表达水平相对较高的结肠癌细胞HCT-116、RKO用于转染GATAD1干扰质粒Si-GATAD1,另选择其中GATAD1表达水平最低的结肠癌细胞Caco-2用于转染过表达pMZ-GATAD1质粒。取HCT-116、RKO细胞随机分为阴性对照(NC)组和转染Si-GATAD1质粒组(Si-GATAD1组),取Caco-2细胞随机分为NC组、转染过表达pMZ-GATAD1质粒组(pMZ-GATAD1组),Si-GATAD1组HCT-116和RKO细胞分别转染Si-GATAD1质粒,pMZ-GATAD1组Caco-2细转染过表达pMZ-GATAD1质粒,同时将空载体pMZ-MO3质粒转染至NC组HCT-116、RKO和Caco-2细胞。采用细胞划痕实验检测各组细胞划痕愈合率;采用Western blot法检测各组细胞磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路相关蛋白PI3K、Akt、磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)、细胞周期蛋白-D1(cyclin D1)的相对表达量。结果结肠癌细胞HCT-8、HCT-116、RKO、HT-29、Caco-2中GATAD1蛋白相对表达量均显著高于人正常结肠上皮细胞NCM460(P<0.05);结肠癌HCT-116、RKO细胞中GATAD1蛋白相对表达量显著高于HCT-8、HCT-29和Caco-2细胞(P<0.05),结肠癌Caco-2细胞中GATAD1蛋白相对表达量显著低于结肠癌HCT-8、HCT-29细胞(P<0.05)。Si-GATAD1组HCT-116、RKO细胞中GATAD1蛋白相对表达量均显著低于NC组(P<0.05),pMZ-GATAD1组Caco-2细胞中GATAD1蛋白相对表达量显著高于NC组(P<0.05)。培养12、24 h,Si-GATAD1组HCT-116、RKO细胞的划痕愈合率均显著低于NC组(P<0.01);pMZ-GATAD1组Caco-2细胞的划痕愈合率均显著高于NC组(P<0.01)。Si-GATAD1组RKO、HCT-116细胞中PI3K、p-Akt、cyclin D1蛋白相对表达量均显著低于其NC组(P<0.05);pMZ-GATAD1组Caco-2细胞中PI3K、p-Akt、cyclin D1蛋白相对表达量均显著高于NC组(P<0.05);Si-GATAD1组RKO、HCT-116细胞及pMZ-GATAD1组Caco-2细胞中Akt蛋白相对表达量与NC组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论GATAD1高表达于结肠癌细胞中,且通过调控PI3K/Akt信号通路促进结肠癌细胞的迁移。

含PR结构域的锌指蛋白5特异性小干扰RNA载体构建及干扰效果评价

目的构建含PR结构域的锌指蛋白5(PRDM5)特异性小干扰RNA(siRNA)干扰载体并鉴定其干扰效果。方法根据小鼠PRDM5基因全长c DNA序列,设计合成6条siRNA干扰片段(si PRDM5-1、si PRDM5-2、si PRDM5-3、si PRDM5-4、si PRDM5-5和si PRDM5-6)和2条对照序列(si CTL-1和si CTL-2),并将前3条干扰片断和si CTL-1克隆插入p Silencer3.1-U6,另3条干扰片断和si CTL-2插入p Silencer4.1-CMV干扰载体中,构建小鼠PRDM5基因的siRNA真核表达载体si PRDM5-1、si PRDM5-2、si PRDM5-3、si PRDM5-4、si PRDM5-5和si PRDM5-6,2个对照序列si CTL-1和si CTL-2,并通过双酶切和测序进行验证,构建成功后转染小鼠黑色素瘤细胞B16F10并采用实时荧光定量聚合酶链反应和Western blot法检测其干扰效率。结果成功构建真核siRNA表达载体,并且所构建的6个干扰载体均可降低小鼠黑色素瘤细胞中PRDM5基因mRNA表达(P<0.05)。其中si PRDM5-2和si PRDM5-6载体干扰效果最好。结论成功筛选出PRDM5特异性siRNA载体,为之后研究锌指蛋白基因PRDM5在小鼠黑色素瘤转移过程中功能及分子机制打下基础。

人源锌指蛋白ZNF24及其锌指结构域的表达、纯化及DNA结合性质的研究

转录因子是调控基因表达的关键蛋白,能够以序列特异性方式结合DNA。ZNF24是Krüppel-like锌指转录因子家族成员之一,在细胞增殖和分化中起重要作用,能促进肝癌细胞的增殖,抑制神经元细胞的分化。ZNF24蛋白N端包含一个SCAN结构域,C端为锌指区,由4个串联的C2H2型锌指结构组成。ZNF24能特异性识别和结合基因的启动子,参与基因的表达调控,但其发挥功能的具体分子机制并不清楚。本文我们在大肠杆菌中成功表达了人源锌指蛋白ZNF24全长和其锌指结构域ZNF24(243~368),ZNF24全长蛋白在溶液中以三聚体形式存在,而锌指结构域在溶液中为单体,表明ZNF24蛋白N端的SCAN结构域能够促进全长蛋白的寡聚化。凝胶迁移实验验证ZNF24全长蛋白和锌指结构域与双链DNA底物结合能力,为进一步研究锌指蛋白ZNF24调控基因表达提供理论基础,相关结果表明SCAN结构域介导的蛋白寡聚可能代表了一种新的转录活性调节机制。

具有CCCH锌指结构域的蛋白质12D在肺腺癌中的表达、预后及免疫特征分析

目的分析具有CCCH锌指结构域的蛋白质12D(ZC3H12D)在肺腺癌中的表达及预后价值,探讨ZC3H12D的表达与肿瘤免疫细胞浸润的关系。方法检索癌症基因组图谱(TCGA)数据库肺腺癌中ZC3H12D的表达情况,探讨临床病理特征与ZC3H12D表达的关系;采用Kaplan-Meier方法和基于总生存期(OS)的单因素、多因素回归分析来评估ZC3H12D在肺腺癌中的预后价值;利用GeneMANIA数据库分析肺腺癌中与ZC3H12D相关的蛋白质互作网络及信号通路;利用TIMER、TISIDB数据库和ssGSEA方法分析ZC3H12D表达与肺腺癌中免疫细胞浸润水平的相关性。结果肺腺癌中ZC3H12D的表达高于临近的正常组织,并与肺腺癌患者的临床病理特征相关,差异有统计学意义(P<0.05),表明高表达多预示预后不良。蛋白质互作网络分析发现,ZC2H12A、ZC2H12B、N4BP1、ZC2H12C、KHNYN、RPGRIP1L、NYNRIN、OR2V2、GPR75、ZNF488、FCER2、ZNF280B、GRAP、P2RX5、SLAMF6、CD80、TCF7、AICDA、PARP15和TUBB1等与ZC3H12D具有相互作用,且主要与免疫细胞信号通路相关。ZC3H12D表达与肿瘤浸润性免疫细胞呈正相关(P<0.05)。结论ZC3H12D是在肺腺癌中高表达的独立预后指标,且能影响免疫细胞浸润水平,或可作为肺腺癌潜在的诊断及预后生物标志物。

Zn^(2+)对PPR蛋白锌指结构域原核表达的影响

目的研究Zn^(2+)对PPR蛋白锌指结构域的原核表达、纯化过程的影响,并对Zn^(2+)的作用机制进行了初步探索。方法采用分子克隆的方法构建PPR蛋白锌指结构域及其突变体的His-SUMO融合蛋白表达质粒,研究Zn^(2+)对其原核表达及Ni-柱亲和纯化过程的影响,并利用快速诱导法对Zn^(2+)的作用机制进行了初步探索。结果培养基中添加1 mmol/L Zn^(2+)可明显提高融合蛋白的稳定性;亲和纯化时在上清中添加10 mmol/L EDTA可明显提高亲和纯化效率;Zn^(2+)作用机制的初探实验表明只有Zn^(2+)可作用于锌指结构位点,并帮助稳定锌指结构域。结论 Zn^(2+)可作用于PPR蛋白的锌指结构位点,并使锌指结构变得稳定;在蛋白原核表达时添加一定浓度的Zn^(2+)可明显提高蛋白稳定性。

真核生物中锌指蛋白的结构与功能

真核生物中的许多蛋白质分子包含锌指结构区,这类蛋白称为锌指蛋白.锌指蛋白因其包含特殊的指状结构,在对DNA、蛋白质和RNA的识别和结合中起重要作用.许多锌指蛋白的锌指结构域包含能与DNA特异结合的区域,并与某些效应结构域(如KRAB、SCAN、BTB/POZ、SNAG、SANT和PLAG等)相连,这类锌指蛋白常作为转录因子起作用,可调控靶基因的转录.一些锌指蛋白包含蛋白质识别结构域(如LIM锌指、MYND锌指、PHD锌指和RING锌指等),它们能够特异地介导蛋白质之间的相互作用,因此被称作蛋白适配器.此外,某些锌指蛋白还可以结合RNA,起转录后调控作用.本文就锌指蛋白与DNA、RNA以及蛋白质分子间的相互作用作一综述.

含锌指和BTB结构域7B(ZBTB7B/ThPOK)及其相关因子在T细胞分化及功能中的作用

含锌指和BTB结构域7B(ZBTB7B/ThPOK)是CD4谱系分化中的关键转录因子,并抑制CD8谱系生成。ThPOK蛋白表达促进CD4谱系分化,维持CD4谱系稳定性,并抑制CD8谱系分化。首先在胸腺内,ThPOK基因表达受T细胞受体(TCR)信号、基因增强子、基因沉默子等调节,且ThPOK表达受GATA结合蛋白3(GATA3)、Runt相关转录因子3(Runx3)、白血病/淋巴瘤相关因子(LRF)、胸腺细胞选择相关性高迁移率族盒基因(TOX)、Myc关联的锌指蛋白相关因子(MAZR)、E1A结合蛋白p300(P300)等转录因子影响,进而影响CD4、CD8谱系分化。而在外周T细胞中,ThPOK影响CD_4^+T细胞亚群、CD_8^+T细胞分化及功能。在此基础上,正逐步展开针对外周疾病中ThPOK作用的研究。

锌指蛋白核酸酶的作用原理及其应用

锌指蛋白核酸酶(Zinc finger nucleases,ZFN)因其能特异性识别并切割DNA序列以及可设计性,被用于基因定点突变和外源基因定点整合。目前,ZFN技术以其准确的靶位点设计能力和诱发高效率基因打靶的优势,越来越受到基因改造研究者的重视,已经成功应用于动植物细胞、胚胎的基因改造。随着鉴定靶DNA高亲和力的锌指蛋白(Zinc finger protein,ZFP)实验技术日渐成熟,可以预见到不久的将来这项技术会在基因工程和育种中得到广泛应用。文章介绍了锌指蛋白识别DNA靶位点和ZFN介导的基因打靶(Double strand break gene targeting,DSB-GT)的原理,同时还综述了目前ZFN技术用于基因改造的研究进展。

番茄C2H2型锌指蛋白的鉴定及生物信息学分析

植物C2H2型锌指蛋白转录因子广泛参与植物的生长发育及对逆境应答反应等生命过程。为了更好地理解番茄中C2H2型锌指蛋白转录因子的种类和数量,利用番茄基因组数据库,鉴定出92条番茄C2H2型锌指蛋白。蛋白质理化分析结果表明,不同亚家族成员的氨基酸长度差异较大,且多为碱性氨基酸;进化树分析结果表明,所有C2H2家族成员被分为5个亚家族,每个亚家族成员数量差异较大;结构域分析显示每个成员都含有C2H2结构域,同一亚家族间结构域的数量、种类、分布具有一致性;染色体定位结果显示,有91个成员定位在12条染色体上;组织表达分析结果表明,C2H2转录因子基因家族成员在各个组织中都有表达,表达量具有差异性。本研究将为番茄C2H2型锌指蛋白的生物学功能分析提供参考。

PRDM家族蛋白结构与功能研究进展

PRDM家族蛋白是具有一个PR结构域和数量不等锌指结构(除了PRDM11),广泛存在于灵长类、啮齿动物、鸟类和两栖动物中能够调控表观遗传的蛋白。部分PRDM蛋白家族成员的PR结构域具有组蛋白赖氨酸转移酶活性(HMT),影响表观遗传,PRDM蛋白锌指结构具有DNA、RNA、蛋白识别结合能力;另一部分PRDM家族成员虽然具有PR结构域,但不具有HMT活性,在癌症发生、原始生殖细胞特化、神经系统发育、造血、血管发展、胚胎发育中发挥重要作用。PRDM家族蛋白通过甲基转移或募集染色体结构重塑复合物,调控基因表达和修改染色体结构,在细胞特化和疾病调控中起到重要作用。论文综述了PRDM家族蛋白结构与功能最新研究进展。

C_2H_2型锌指蛋白的研究进展

锌指基因家族是人体中最大的基因家族,它参与细胞分化、胚胎发育,并与许多疾病的发生相关.根据半胱氨酸(C)和组氨酸(H)的数目和位置可将锌指蛋白分为C2H2、C2HC、C2C2、C2HCC2C2、C2C2C2C2等亚类.C2H2型锌指是最普遍的类型,它们作为重要的转录调控因子参与许多的生理过程.C2H2型锌指蛋白包含的锌指数目从1个到30多个不等.依据锌指的数量以及在蛋白中的分布情况,大多数C2H2型锌指蛋白属于下列3类之一:1)含3个C2H2锌指的蛋白(tC2H2);2)含多个锌指的C2H2型锌指结构蛋白(maC2H2);3)锌指成对间隔排列的C2H2型锌指蛋白(spC2H2).一些C2H2型锌指蛋白能识别并结合特异性RNA或DNA片段,另一些则只能与RNA结合.通常锌指蛋白含锌指数目越多,它选择结合的能力就越强.

小鼠BTB/锌指结构新基因Bsg6的克隆及表达谱分析

Bsg6(brain specific gene 6)是用消减差异筛选的方法克隆的小鼠头部特异表达新基因.Bsg6基因cDNA长3 871 bp,编码一个670个氨基酸残基的蛋白,GenBank登录号AY635051,位于小鼠第4号染色体,由2个外显子构成.Bsg6蛋白含有一个N端BTB(Broad-complex,Tramtrack,andBric-a-brac)结构域和两个C端C2H2型锌指结构域.小鼠Bsg6蛋白与其在人类和鸡中同源蛋白的同源性分别为86.2%和79.1%.Bsg6在小鼠胚胎中的表达具有一定动态性,在E8.5的小鼠胚胎中,Bsg6主要在前脑和神经管表达.在E9.5的小鼠胚胎中,Bsg6的表达明显增强并主要集中在前脑的端脑部.Bsg6在E10.5小鼠胚胎端脑的表达出现了下降,但是在中脑和后脑的表达增加,此外,Bsg6 mRNA的表达还出现在肢芽和尾部.在HH10期的鸡胚中,Bsg6主要在头部和神经管前端表达.Northern杂交结果显示,Bsg6在很多小鼠成体组织中没有表达,但是在破骨细胞瘤中高表达.Bsg6的表达谱提示,Bsg6可能是在器官形成期对脑的发育起到重要作用的转录因子,而且其表达受到严格的调控,此外Bsg6还可能与肿瘤的发生有关.

东方蜜蜂微孢子虫KRAB-A蛋白的分子特性及系统进化分析

为明确KRAB-A的分子特性并进行东方蜜蜂微孢子虫与其他物种KRAB-A蛋白的系统进化分析,以期丰富KRAB-A的基本信息,使用NCBI数据库中的ORF工具预测KRAB-A蛋白的氨基酸序列。利用ExPASy网站上的相关软件预测和分析KRAB-A蛋白的亲水性、信号肽、磷酸化位点、二级结构及三级结构。通过Mega11.0软件采用邻接法构建基于KRAB-A蛋白的系统进化树。结果显示,KRAB-A基因可编码1018个氨基酸;KRAB-A蛋白的分子式为C5314H8526N1522O1556S43,分子量约为120.00kDa,等电点为9.33,脂溶系数为79.20,亲水性为-0.75;KRAB-A含有41个丝氨酸、21个酪氨酸和16个苏氨酸磷酸化位点,1个H2C2模体,但不含有信号肽;KRAB-A含44.40%的α-螺旋,5.40%的β-转角,16.50%的延伸及33.69%的无规卷曲;蜜蜂微孢子虫的1个KRAB-A蛋白(NAPIS_ORF00138)与明球囊霉的2个KRAB-A蛋白(RCL2_000589200和RCL2_003114000)中存在与东方蜜蜂微孢子虫KRAB-A蛋白中相同的H2C2模体;东方蜜蜂微孢子虫KRAB-A(AAJ76_2380003054)与其姐妹种蜜蜂微孢子虫KRAB-A(NAPIS_ORF01514)聚为一支。研究结果明确了东方蜜蜂微孢子虫KRAB-A基因的分子特性,揭示KRAB-A可能是一种亲水性蛋白和胞内蛋白,东方蜜蜂微孢子虫KRAB-A(AAJ76_2380003054)与蜜蜂微孢子虫KRAB-A(NAPIS_ORF01514)间具有很高的保守性,为进一步的功能研究提供依据。

锌指核糖核酸结合蛋白在恶性肿瘤相关研究中的进展

锌指核糖核酸结合蛋白(ZFR)是一种古老的蛋白质。ZFR结构特殊,在原核生物中分布广泛。近年来,ZFR相关研究证实了ZFR是在各种恶性肿瘤中发挥作用的关键基因,其参与了恶性肿瘤的发生、进展和免疫应答等。在结直肠癌、肝细胞肝癌以及胰腺导管腺癌中,ZFR已经被鉴定为癌症候选驱动基因。本研究对ZFR与恶性肿瘤关系的相关研究进展进行综述,分析ZFR过表达在各类癌症的恶性进展和转移扩散中的作用机制。

LIM蛋白家族的研究进展

LIM结构域是一种在进化上高度保守的双锌指结构 ,LIM蛋白在很多基本的生物学过程中起重要作用。本文综述了LIM蛋白家族成员的性质、生物学功能 。

微小RNA-122靶向锌指和BTB结构域蛋白20调控Wnt通路影响胃癌的侵袭和迁移

目的 探讨微小RNA（miRNA，miR）-122靶向锌指和BTB结构域蛋白20（ZBTB20）调控Wnt信号通路影响胃癌的侵袭和迁移的作用机制。方法 应用实时荧光定量聚合酶链反应（FQ-PCR）检测miR-122在胃癌组织中表达；运用Western blot在胃癌细胞株中挑出高表达ZBTB20的细胞株；双荧光素酶报告基因系统检测miR-122对ZBTB20转录活性的影响；Transwell侵袭实验检测miR-122的表达对胃癌细胞SGC-7901的侵袭能力的影响；划痕实验检测miR-122的表达对胃癌细胞SGC-7901的迁移能力的影响；Western blot检测沉默ZBTB20后Wnt信号通路的蛋白表达水平。裸鼠体外成瘤实验检测过表达miR-122后SGC-7901胃癌细胞体外成瘤能力变化。 结果 miR-122在胃癌组织中低表达，ZBTB20在SGC-7901胃癌细胞株中表达水平较高（2.51±0.31比0.58±0.17, P＝0.009）；过表达miR-122后，胃癌细胞株SGC-7901的侵袭和迁移能力明显降低[（18.62±2.32）%比（35.92±2.48）%，P＝0.029；（34.25±5.75）%比（62.19±7.23）%，P＝0.032；（49.73±3.91）%比（85.24±6.29）%，P＝0.026]；双荧光素酶报告基因系统检测结果显示，miR-122可以直接调控ZBTB20的转录活性；沉默ZBTB20后，Wnt、c-Myc和细胞周期素D1（Cyclin D1）蛋白表达下调[（12.32±0.81）%比（81.45±3.69）%; （15.64±1.11）%比（88.45±8.34）%, （13.52±0.71）%比（79.45±3.76）%，P＝0.043]；过表达miR-122后，胃癌SGC-7901细胞株体外成瘤能力下降[体积（3.09±0.23） cm3比（0.45±0.12） cm3，P＝0.029；重量（2.85±0.35） g比（0.48±0.14） g，P＝0.018]。 结论miR-122靶向ZBTB20的表达，从而调控胃癌细胞的侵袭和迁移能力。

锌指结构域序列的进化生成模拟——遗传算法在蛋白质结构研究中的应用

遗传算法(Genetic algorithms, GA)是具有高频率的搜索机制的算法.遗传算法不仅为蛋白质结构研究提供了一种全局自适应搜索算法,使能量最低状态(按热力学假说,蛋白质的天然状态的能量最低)的搜索更加方便,而且为我们提供了一种新的想法和研究思路.通过应用遗传算法对锌指结构域序列进行进化模拟,成功地从随机产生的氨基酸序列中,进化生成了一些潜在的锌指结构域序列,不仅在一定意义上证明了氨基酸序列起源的随机性,而且对遗传算法在大规模解空间的搜索能力进行了测试.

Sp1蛋白锌指结构域及其模拟物的合成及与寡聚核苷酸结合能力的研究

用固相多肽合成方法首次合成转录因子Sp1的第2个锌指Sp1-ZF2及其突变体Sp1-ZF2/HT(E^(20)→H,R^(23)→T),模拟物ZF20和ZF15.CD谱及Co(Ⅱ)UV-可见光谱研究表明:当缺少足够的疏水氨基酸以及Cys与His距离改变时,锌指结构的形成将受到影响.凝胶阻滞电泳研究表明:突变的两位置显著影响特异识别.单个锌指肽可以与特异性寡聚核苷酸序列结合.