白假丝酵母菌GPI锚定蛋白的研究进展

GPI锚定蛋白(glycosylphosphatidylinositol-anchored protein)是白假丝酵母菌重要的细胞表面蛋白,对白假丝酵母菌的黏附、形态转换和细胞壁合成等有着重要影响。近年来,随着对白假丝酵母菌研究的深入,GPI锚定蛋白越来越多的重要功能逐渐被发现。本文从白假丝酵母菌GPI锚定蛋白的概念入手,从家族分类和功能分类两个角度对GPI锚定蛋白的研究现状进行综述,并对GPI锚定蛋白未来的研究方向进行展望。

阵发性睡眠性血红蛋白尿症患者3种GPI锚定蛋白表达的改变

目的 比较阵发性睡眠性血红蛋白尿症 (PNH)患者血细胞表面 3种糖基化磷脂酰肌醇 (GPI)锚定蛋白表达情况。方法 流式细胞术检测 2 5例PNH患者粒细胞表面GPI锚定蛋白CD5 5、CD5 9和CD87的表达水平 ,并分析它们在不同疾病状态下的改变。结果 PNH患者粒细胞表面 3种GPI锚定蛋白间具有较好的相关性 (P均<0 .0 5 ) ,红细胞表面CD5 5和CD5 9也表现出相关 (P <0 .0 1) ,但与粒细胞表面CD5 5和CD5 9的缺乏情况并不一致。结论 PNH患者同一系血细胞表面GPI锚定蛋白呈平行关系 。

真菌和哺乳动物GPI锚定蛋白结构和功能差异的研究进展

GPI锚定蛋白(Glycosylphosphatidylionsitol-anchored protein,GPI-anchored protein)是在真核生物中的一种保守的翻译后修饰蛋白,已发现有超过150种GPI锚定蛋白存在于细胞膜或细胞壁上,近年来随着对GPI锚定蛋白的深入研究,其越来越多功能被发现,我们将从GPI锚定蛋白的结构入手,详细描述其在哺乳动物和真菌中GPI锚的结构及功能的差异,以真菌的GPI锚定蛋白为切入点来研究抗真菌药物但同时要留意该类药物对构成人体细胞的GPI锚定蛋白的潜在性损伤,为将来抗真菌药物的研发提供新的思路。

神经元GPI锚定蛋白结构与功能研究进展

神经系统中的IgSF蛋白是一类重要的神经细胞表面分子 ,种类繁多 ,功能多样 ,其中一类分子缺乏跨膜区 ,通过GPI锚结合在细胞膜上 ,表现出结构和功能的特异性。本文对该类神经元GPI锚定蛋白分子作一系统介绍。根据结构特点 ,神经元GPI锚定蛋白分子可分为三类 ,各类分子通过Ig结构域与其自身或其它蛋白分子进行顺式或反式结合 ,调节神经细胞活动。

利用PiggyBac转座子系统快速控制GPI锚定蛋白的表达

GPI锚定蛋白的合成是一个发生在内质网中多步骤、多基因参与的过程。PIGK是GPI锚定蛋白转酰胺酶复合物的一个催化亚基,负责把GPI前体转移到蛋白质上。作者在人体胚胎肾细胞(HEK 293)中获得了PIGK敲除的细胞株,敲除PIGK的细胞不能表达GPI锚定蛋白。利用piggyBac(PB)转座子系统,在细胞中重新插入PIGK基因,细胞膜表面的GPI锚定蛋白恢复表达。实验成功构建了HEK293pB-PIGK细胞株并命名为G36,通过引入PB转座酶或FLP重组酶,可以控制GPI锚定蛋白的表达。本系统可以快速调控细胞表面蛋白质的表达并能够用于基础研究和工业应用。

一种精子表面GPI锚定蛋白初步鉴定方法的建立

精子表面糖基磷脂酰肌醇（GPI）锚定蛋白（GPI-Aps）在精子不同阶段都发挥着关键作用．本研究介绍了嗜水气单胞菌毒素（aerolysin）作为生物探针来鉴定精子表面的GPI锚定蛋白．实验依次进行了嗜水气单胞茵培养、毒素提取纯化、多克隆抗体制备以及三明治蛋白印迹验证实验．凝胶蛋白分离实验显示，硫酸铵沉淀加Sephadex G-100层析柱纯化得到了分子质量为45kD高纯度细菌毒素；蛋白印迹实验验证了制备的多克隆抗体的特异性；三明治蛋白印迹结果显示，嗜水气单胞菌毒素能识别出12条精子脂筏提取蛋白条带，其分子质量主要分布在15～130kD之间；Alex488标记的免疫荧光实验显示，嗜水气单胞菌毒素识别的GPI锚定蛋白主要分布在精子头部和尾部．研究结果提示，嗜水气单胞菌毒素能够有效地识别精子表面的GPI锚定蛋白．

吉氏巴贝斯虫多个GPI锚定蛋白基因的筛选与生物信息学分析

吉氏巴贝斯虫是一类红细胞内专性寄生的血液原虫,犬一旦感染终生带虫,治疗后时有复发,因此需要简便快捷的临床诊断方法及时确诊治疗。GPI锚定蛋白是虫体表面重要的抗原分子,是很好的潜在诊断标识,在虫体粘附、识别以及入侵红细胞等过程中具有非常重要的作用。为了筛选吉氏巴贝斯虫GPI锚定蛋白基因,通过搜索NCBI、Uniprot以及PiroplasmaDB数据库中吉氏巴贝斯虫表面抗原,与武汉株吉氏巴贝斯虫数据库作比对,筛选出可能的吉氏巴贝斯虫武汉株的GPI锚定蛋白基因,并通过bigPI、PredGPI、GPI-SOM网站预测其GPI锚定位点。运用生物信息学分析软件预测其氨基酸信号肽、跨膜区、疏水区以及结构域和抗原表位等,分析其生物信息特性。通过分析确定了5个吉氏巴贝斯虫武汉株的GPI候选抗原,分别命名为BgP50-WH、BgP47-WH、BgP45-WH、BgP32-WH、BgP12-WH,其GPI锚定位点均位于C端,长度约为21~22个氨基酸,均有信号肽并含有4个抗原表位。分析结果表明,这5个GPI抗原均有望成为吉氏巴贝斯病的诊断标识,其中BgP47-WH和BgP50-WH与抗体亲和力最强,最具有成为诊断标识的潜力。

GPI锚定蛋白介导嵌合新城疫病毒样颗粒的组装

当前嵌合病毒样颗粒(chimeric VLPs,cVLPs)策略主要基于融合序列的基因转染水平,但该方法存在多基因表达操控困难、锚定蛋白无法定量等问题。糖基磷脂酰肌醇(glycosylphosphatidylinositol,GPI)是一种蛋白与细胞膜结合的方式,改造的GPI锚定蛋白可以被定量嵌合至真核细胞膜表面。因此,本研究以可溶性蛋白、Ⅰ型跨膜蛋白、Ⅱ型跨膜蛋白为嵌合对象,以GPI锚定方式将外源蛋白嵌合至新城疫病毒样颗粒(NDV VLPs)表面。流式细胞术检测可见GPI锚定蛋白可锚定至各真核细胞表面,并且与孵育时间呈正相关性;各组装GPI-cVLPs在电镜观察下具有完整的病毒粒子结构,与野生型NDV相似;经Western blot检测分析各GPI-cVLPs与NDV阳性血清和His单抗发生反应。综上,该GPI锚定策略能有效将外源蛋白嵌合至NDV VLPs,可为NDV VLP载体平台的应用奠定基础。

GPI锚定蛋白与白血病

羧基末端结合有糖基化磷脂酰肌醇(GPI)结构的膜蛋白,称为GPI锚定蛋白(glycosylphosphatidy-linositol-anchored protein);它们功能广泛,涉及细胞识别、生长、分化和程序性死亡等重要生命过程,与许多疾病有着一定的联系。人体内水解GPI锚定蛋白中的肌醇磷酸酯键的只有糖基化磷脂酰肌醇特异性磷脂酶D(glycosylphosphatidy-linositol spe-cific phospholipaseD GPI-PLD)。本文概述了近年来有关GPI锚定蛋白的研究状况,包括它的结构、组成、功能和水解酶GPI-PLD,GPI锚定蛋白与白血病的发生、发展及治疗等的相关性研究。

肺癌细胞外泌体GPI-锚定蛋白组学研究

GPI(glycosylphosphatidylinositol)锚定蛋白是一类由蛋白质、脂质和糖链共价结合的复杂糖复合物,参与免疫识别、细胞通讯、信号转导等多种生理过程。外泌体调节包括免疫反应、肿瘤生长等在内的许多病理生理过程,其表面的GPI锚定蛋白具有很大研究价值。为了找到可作为肺癌诊断标记物的GPI锚定蛋白,利用TCGA(The Cancer Genome Atlas)数据库,从肺癌病人和健康人的mRNA阵列数据中筛选到114种GPI锚定蛋白,其中43种存在显著表达差异。以细胞膜总蛋白为对照,使用DIA(Data Independent Acquisition)定量技术对NCI-H838人非小细胞肺癌细胞外泌体蛋白进行定量分析,共筛选出15个外泌体GPI锚定蛋白。利用NCI-H838细胞外泌体GPI锚定蛋白数据和肺癌病人体内的GPI锚定蛋白数据一起进行筛选,最终获得MSLN (mesothelin)、CPM (carboxypeptidase M)、SMPDL3B (sphingomyelin phosphodiesterase, acid-like 3B)、HYAL2 (hyaluronoglucosaminidase 2)、EFNA5(ephrin-A5)、RECK(reversion-inducing-cysteine-rich protein with kazal motifs)和GPC1(glypican 1)7种在外泌体高表达,且可作为肺癌诊断标记物的GPI锚定蛋白。

GPI锚的结构、功能及GPI锚定B7分子在肿瘤免疫治疗中的应用

GPI锚定蛋白是一种通过GPI结构锚定于细胞膜表面而不跨越其磷脂膜双层的蛋白。利用GPI结构能将目的蛋白B7(CD80 )分子直接整合到肿瘤细胞表面 ,因为不需要自身合成B7,克服了传统基因转导法诸如基因转染效率低又耗时 ,以及转染后可能不表达等缺点 ,肿瘤细胞提供了共刺激信号激发免疫系统 ,诱导抗肿瘤免疫 ,在临床应用上有广阔的前景。

华支睾吸虫含串联重复序列的Cs22抗原蛋白的克隆及特征分析

目的通过免疫学筛选华支睾吸虫成虫λ-ZAP cDNA表达文库和EST数据验证,寻找新的抗原基因,并对其免疫学特征进行初步鉴定。方法使用华支睾吸虫病患者混合血清筛选获得阳性噬菌体克隆,测序后与EST数据进行比对,逆转录PCR(RT-PCR)获得Cs22全长基因序列。PCR跳跃技术获得重复序列次数为2和3次的cDNA片段,将含成熟肽和串联重复序列部分分别克隆至原核表达质粒pET28a(+)中,转化至宿主菌后,诱导表达获得重组蛋白rCs22-2r、rCs22-3r、rCs22M-2r和rCs22M-3r,使用组氨酸标签亲和纯化柱(Ni-NTA树脂)纯化。ELISA法鉴定重组蛋白rCs22-2r和rCs22-3r的免疫原性;检测35份华支睾吸虫虫卵粪检阳性的患者血清,15份日本血吸虫病、15份卫氏并殖吸虫病和13份猪囊尾蚴病的患者血清以及31份健康人血清,评价重组蛋白rCs22-2r和rCs22-3r的免疫学诊断价值。使用仅含串联重复多肽序列部分重组蛋白rCs22M-2r和rCs22M-3r,ELISA法分别检测华支睾吸虫病患者和健康人混合血清的特异性抗体,初步确定抗原决定簇位置。结果获得华支睾吸虫Cs22抗原基因的全长序列,其含有EQQDGDEEGMGGDGGRGKEKGKVEGEDGAGEQKEQA 36个氨基酸组成的串联重复多肽序列,共重复13次。生物信息学分析表明,Cs22蛋白为GPI锚定蛋白。ELISA结果显示,重组蛋白rCs22-2r和rCs22-3r具有一定的免疫原性;ELISA检测血清特异性抗体结果显示,华支睾吸虫病患者血清和健康人血清的阳性率均分别为45.7%(16/35)和3.2%(1/31),与日本血吸虫病和猪囊尾蚴病患者血清无交叉反应,与卫氏并殖吸虫病患者血清仅1份有交叉反应。ELISA法检测重组蛋白rCs22M-2r和rCs22M-3r结果显示,两者能区分华支睾吸虫病患者血清与健康人血清。结论获得华支睾吸虫Cs22抗原基因全长序列,其重组抗原蛋白具有一定的免疫学诊断价值,抗原决定簇位于串联重复多肽。

基于定量蛋白质组学的NT-89抗白念珠菌作用机制研究

目的利用定量蛋白质组学iTRAQ技术,分析抗真菌化合物NT-89作用后白念珠菌蛋白质组的含量变化。方法提取NT-89作用前后的白念珠菌总蛋白与细胞壁蛋白,利用iTRAQ技术检测蛋白提取物中蛋白质的相对丰度,寻找药物作用前后的差异蛋白,并利用GO数据库注释蛋白质功能分类。结果总蛋白(TP)提取物中检测出295种差异蛋白,其中的Ywp1p、Pga10p在总蛋白中含量下调最为显著。细胞壁蛋白(CWP)提取物中有6种GPI锚定蛋白含量显著降低。结论 NT-89影响了白念珠菌细胞壁的结构完整与功能,iTRAQ技术能够为药物的作用机制研究提供有效参考信息。

糖基化磷脂酰肌醇锚定蛋白转化法——一门全新的细胞表面工程学

糖基化磷脂酰肌醇(GPI)锚定蛋白是一种新型细胞表面蛋白,它只通过GPI结构锚定于细胞膜表面而不跨越其磷脂膜双层结构;当它与细胞共同孵育时,可自动整合至细胞膜表面。GPI锚定蛋白转化法利用GPI锚定信号将目的蛋白直接整合至靶细胞表面,超越了目的蛋白由靶细胞自身合成的机制,具有对靶细胞选择性不高,转化过程迅速等优点,在抗原提呈细胞工程、肿瘤疫苗及移植物抗排斥反应等研究领域得到了广泛应用。

糖基磷脂酰肌醇及其锚定蛋白的合成研究进展

在真核生物中,蛋白质的C-末端以共价键形式与糖基磷脂酰肌醇(GPI)相连是一种常见的翻译后修饰,GPI修饰的蛋白质可以通过GPI锚定在细胞膜的外叶.GPI锚及其锚定蛋白的结构复杂、多样,在众多生物学过程中扮演着不可或缺的重要作用.化学合成结合酶催化反应是获得结构明确、纯度高的GPI锚及GPI锚定蛋白的重要方法,为在分子水平上深入探索此类化合物的结构和生物学功能奠定了基础.本文对此合成领域中所涉及的光学纯且差异性保护的肌-肌醇衍生物的制备、天然来源GPI的合成策略、以结构多样性为导向的GPI衍生物的合成,以及GPI锚定蛋白的合成策略进行综述.

细胞表面工程与肿瘤疫苗

细胞表面工程 ,又称GPI锚定蛋白转移法 ,是一种不依赖基因转移而能够在细胞膜上表达新蛋白的有效方法。GPI锚定蛋白可以通过其尾部脂质GPI结构自然地整合到细胞膜上。这种方法克服了基因转移技术的一些局限 ,在临床应用上更具优势。该技术可用于肿瘤疫苗和肿瘤免疫治疗方面的研究 ,将GPI锚定修饰的免疫分子直接转移到肿瘤细胞膜上 。

磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C基因在乳酸乳球菌中的异源表达

根据乳酸乳球菌密码子的偏好性,在不改变编码蛋白的基础上,优化设计并合成枯草芽孢杆菌磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C基因,将其与大肠埃希菌-乳酸乳球菌穿梭质粒p AMJ399连接,构建重组质粒p AMJ399-PIPLC,并电转化至乳酸乳球菌中进行诱导表达。SDS-PAGE分析显示:重组蛋白以可溶性蛋白的形式分泌于胞外,分子质量约35 ku,与预期蛋白大小一致。重组蛋白在PI-李斯特氏菌显色平板上显现明显的乳白色晕圈,证明重组蛋白具有酶活性,磷脂酰肌醇特异性磷脂酶C(PI-PLC)在重组乳酸乳球菌中成功获得表达。通过优化培养条件,以2%转接量,在含有1%红霉素抗性的GM17液体培养基中,于32℃静止培养24 h,测得培养基上清液中PI-PLC的浓度为1.092μg·m L-1。

丝状真菌表面展示技术研究进展

丝状真菌表面展示技术是将表达的目的蛋白固定在丝状真菌细胞表面的一项新兴基因工程技术。丝状真菌具有极强的蛋白质分泌能力和良好的蛋白质翻译后加工能力,因而越来越多的丝状真菌表面展示技术得到开发和应用。本文就丝状真菌表面展示系统的研发和应用进展进行综述,并介绍与该系统构建密切相关的丝状真菌的细胞壁组成、锚定蛋白和遗传转化方法等技术。