以MyD88TIR二聚化为靶点的抗炎抑制剂筛选模型的建立

MyD88是IL-1R/TLR受体超家族向细胞内转导胞外信号时募集到受体胞浆尾部的重要接头蛋白.由TIR结构域介导的MyD88分子同源二聚化是它招募到受体胞浆尾部的前提,然后二聚化的MyD88再募集下游信号分子,传递信号,引发促炎基因的表达.本研究旨在建立一种模型,以实现活细胞原位的、基于荧光信号变化的MyD88二聚化抑制物的高通量筛选.我们分别构建了MyD88 TIR与GFP和RFP的融合蛋白表达质粒,瞬时转染HeLa细胞,在488 nm激发光下,转染GFP-MyD88 TIR和RFP-MyD88 TIR细胞,检测到绿色荧光与红色荧光间的共振能量转移(FRET).而当细胞转染GFP-MyD88 TIR和RFP或RFP-MyD88 TIR和GFP,因TIR二聚化不能实现,FRET效率受到严重影响.实验结果提示,依赖双阳性表达GFP-MyD88 TIR和RFP-MyD88 TIR的细胞株,检测不同化合物对于荧光FRET效率的影响,可以建立MyD88 TIR二聚化抑制药物的筛选模型.此外,我们构建了原核表达质粒,利用纯化的His-MyD88 TIR分别与GST或GST-MyD88 TIR蛋白进行体外结合实验,发现GST-MyD88 TIR(而非GST)可以与His-MyD88 TIR相互结合.结果的差异性提示,利用His-MyD88 TIR和GST-MyD88 TIR体外结合实验分析,可以进一步确定抑制物是否直接阻断了TIR的相互作用.结合真核细胞的荧光FRET阻断结果和原核表达的重组蛋白相互作用分析,可确定MyD88 TIR二聚化的抑制物.利用这一模型可以对商品化的小分子库、自行制备的天然产物组分进行广泛的筛选,从中获得有效抑制MyD88二聚化的化合物,参与对MyD88信号通路依赖的慢性炎症、自身免疫性疾病的药物治疗.

鸡MyD88-TIR的同源模建

髓样分化因子(MyD88)是Toll受体(TLR)信号通路中的一个关键接头分子,在传递信息和介导炎症反应中具有重要的作用。对鸡MyD88(Myeloid differentiation primary response protein MyD88)的TIR(Toll-interleukin1-resistance)区域进行同源建模,并评估其可用性,为进一步研究MyD88与TLR(Toll receptor)相互作用的原理奠定基础。通过结构域分析、模板相似性搜索和序列比对、初始建模、精修和动力学优化,立体化学结构和能量合理性评估,获得未知三维结构的鸡MyD88-TIR三维模型。结果表明,鸡MyD88包含DEATH和TIR两个结构域,所模拟的MyD88-TIR三维模型二面角构象和氨基酸能量分布以及主侧链立体化学特性合理。

猪种布鲁氏菌TIR结构域蛋白的生物信息学分析、重组表达及蛋白互作研究

【目的】本研究以猪种布鲁氏菌Toll/白介素-1受体(TIR)结构域蛋白(Brucella suis TIR domain containing protein,Bs-TDCP)为研究对象,进行基因克隆、生物信息学分析及蛋白互作研究,为后续开发适合动物或人类使用的有效布鲁氏菌疫苗奠定基础。【方法】利用GenBank数据库查找黑腹果蝇髓样分化因子88(Dm-MyD88)和人MyD88(Hs-MyD88)基因序列,设计特异性引物进行基因序列扩增。根据猪种布鲁氏菌测序结果,获得Bs-TDCP基因序列。通过ExPASy、SWISS-MODEL、TMHMM、SMART等在线工具分析Bs-TDCP蛋白理化性质、二级和三级结构、跨膜及功能结构域,并进一步研究Bs-TDCP蛋白与Toll样受体(TLRs)信号通路的关键胞内配体MyD88分子之间的蛋白串扰。【结果】猪种布鲁氏菌TIR结构域蛋白Bs-TDCP基因的开放阅读框(ORF)大小为828 bp,编码275个氨基酸,其中丙氨酸占12.7%,分子式为C_(1345)H_(2196)N_(390)O_(424)S_(6),Bs-TDCP蛋白分子质量为35.85 ku,理论等电点为9.37,不稳定指数为50.44,属于不稳定疏水性蛋白,不包含跨膜结构域和信号肽序列(SPS),但其具有典型的TIR结构域,Bs-TDCP蛋白二级结构由α-螺旋、延伸链、β-转角和无规则卷曲组成,占比分别为77.45%、8.36%、2.91%和11.27%。重组蛋白Bs-TDCP(rBs-TDCP)、重组蛋白Dm-MyD88(rDm-MyD88)和重组蛋白Hs-MyD88(rHs-MyD88)亲和纯化效果良好。蛋白体外结合试验结果表明,不含His标签的Bs-TDCP(rBs-TDCP^(△))与MyD88分子之间存在蛋白互作。【结论】rBs-TDCP^(△)分别与rDm-MyD88、rHs-MyD88配体存在一定程度的蛋白互作,本研究结果为开发供人类使用的新型布鲁氏菌疫苗提供理论参考。

中华鳖MyD88部分序列克隆及其在组织中的表达差异分析

MyD88(Myeloid differentiation factor 88,MyD88)是多数TLRs(Toll like receptor,TLRs)信号转导过程中的关键接头分子。研究根据MyD88(Myeloid differentiation factor 88,MyD88)TIR结构域(Toll-like/IL-1 receptor domain)保守区设计简并引物,通过PCR扩增,成功地从中华鳖脾脏cDNA中扩增出351bp的目标序列。测序后经结构域和序列比较分析,扩增片段为中华鳖的MyD88 TIR结构域。该序列与大黄鱼、鸡等脊椎动物的MyD88的TIR结构域序列同源性和相似性分别为72.9%～86%和77.6%～83.6%。以热灭活嗜水气单胞菌刺激中华鳖后,经荧光定量PCR检测,在48h内,肝、脾和肾组织中MyD88 mRNA相对表达量均出现不同程度的增加,尤以脾脏中的增幅最为明显,为对照组的6.89倍;中华鳖心脏成纤维样细胞经20ng LPS刺激后1～8h,MyD88表达量有所提高,24h的表达量最高。该研究结果将为开展中华鳖天然免疫奠定良好基础。