Runx2调控成釉细胞Amelotin基因表达的研究

目的:研究Runx2与Amelotin基因表达之间的关系,并寻找Runx2在Amelotin启动子上重要的结合位点。方法:利用免疫组化方法定位Runx2与Amelotin在体内的表达;通过RNA干扰和过量表达Runx2的方法,改变Runx2在成釉细胞中的表达量;利用qRT-PCR的方法检测Runx2表达量的改变对Amelotin基因表达的影响;利用软件分析Amelotin启动子近端区域Runx2的可能结合位点后,以PCR方法获取含有该位点的Amelotin基因上游启动子片段,进一步克隆含有该位点的Amelotin启动子荧光报告载体pGL3-Amtn-1463,并对该位点进行定点突变,以此瞬时转染成釉细胞,通过检测荧光素酶活性来分析定点突变对该段启动子转录活性的影响。结果:Runx2在成釉细胞核中有表达,而Amelotin在成釉细胞分泌的牙釉基质中有表达;过量表达或降低表达Runx2时,Amelotin的表达也受到相应影响;成功克隆pGL3-Amtn-1463和pGL3-Amtn-1463-Runx2mut并瞬转染成釉细胞发现,潜在的Runx2结合位点的突变能降低Amelotin启动子的转录活性。结论:-1342/-1336区域的Runx2结合位点在Runx2调控Amelotin基因表达过程中具有重要作用。

人牙釉质蛋白Amelotin,Ameloblastin及Enamelin基因启动子的初步研究

目的分析人釉成熟蛋白(Amelotin,AMTN)、成釉蛋白(Ameloblastin,AMBN)与釉蛋白(Enamelin,ENAM)基因上游启动子序列,构建不同长度的基因上游启动子报告基因载体,为进一步判断启动子序列的转录调控区奠定基础。方法利用软件分析基因启动子序列,以PCR方法获取基因上游启动子片段,将其构建至报告基因载体pGL3-Basic中。结果成功地获得了不同长度的Amelotin,Ameloblastin及Enamelin基因启动子目的片段,酶切鉴定表明不同长度启动子荧光素酶报告基因载体构建成功。结论成功构建了不同长度启动子的pGL3-Basic荧光素酶报告基因载体,为进一步研究牙釉质蛋白基因启动子的转录活性及转录调控特点奠定基础。

Tet-on Advanced调控Amelotin基因表达成釉细胞系的建立

目的应用Tet-on Advanced基因表达系统构建由强力霉素(Dox)诱导Amelotin基因表达的成釉细胞系,为进一步研究Amelotin基因的生物学功能奠定基础。方法通过RT-PCT法从出生后7d的小鼠牙胚中克隆得到Amelotin的全长基因,测序正确后将其亚克隆入pTRE-Tight载体中,利用Tet-on Advanced基因表达系统先后将调控质粒pTet-on Advanced和反应质粒pTRE-Tight-Amelotin转入成釉细胞,分别用G418和潮霉素进行筛选,克隆扩增得到可诱导表达Amelotin基因的成釉细胞系。用RT-PCR法检测不同Dox浓度下转染成釉细胞中Amelotin基因的表达。结果连续两个回合的转染及筛选后获得了引入pTet-on Advanced系统的细胞系,能够高诱导低背景表达Amelotin,在强力霉素诱导48h可以使Amelotin的表达显著增加,强力霉素在一定浓度范围内可以诱导Amelotin的表达呈剂量依赖性增加。结论成功构建了受强力霉素调控的双重稳定表达Amelotin成釉细胞系,为进一步研究Amelotin与釉质矿化之间的关系奠定了基础。

人釉成熟蛋白Amelotin基因的启动子活性区域分析

目的构建人牙釉质蛋白(Amelotin,AMTN)基因不同长度的上游启动子荧光素酶报告基因载体,比较不同的启动子片段在成釉细胞及Hela细胞中的活性,为进一步判定上游启动子的转录调控区奠定基础。方法以PCR方法荻取基因上游启动子片段,将其构建至报告基因载体pGL3-Basic中,瞬时转染成釉细胞及Hela细胞,通过检测荧光素酶活性来分析启动子区域的转录调控能力。结果成功地获得了不同长度的Amelotin基因启动子目的片段,酶切鉴定表明不同长度启动子荧光素酶报告基因载体构建成功,不同长度的启动子在不同的细胞中活性不同,-190～-358与-35～-93区域为特异的转录调控作用区。结论成功构建了不同长度的Amelotin基因启动子的pGL3-Basic荧光素酶报告基因载体,初步确定Amelotin基因启动子的转录活性区,为进一步研究Amelotin基因转录调控特点奠定基础。

TGF-β1/Smad3信号通路调控小鼠成釉细胞Amelotin启动子转录活性的研究

目的:研究TGF-β1/Smad3信号通路对调控小鼠成釉细胞Amelotin启动子转录活性的影响。方法:首先利用双荧光素酶报告基因检测系统分析TGF-β1和Smad3对小鼠Amelotin启动子转录活性的影响;然后利用染色体免疫共沉淀(ChIP)方法观察Smad3与Amelotin启动子特异性结合位点之间的相互作用;最后利用基因定点突变构建Smad3结合位点突变型Amelotin启动子,并用双荧光素酶报告基因检测系统分析TGF-β1和Smad3对野生型和突变型Amelotin启动子转录活性的影响。结果:TGF-β1和Smad3作用于成釉细胞后,Amelotin启动子转录活性明显增强(P<0.05);Smad3与Amelotin基因启动子的"AGAC"及"GTCT"序列有相互作用;将Amelotin启动子上Smad3结合位点特征性序列突变为"TGTC"和"GACA"后,TGF-β1和Smad3对突变型Amelotin基因启动子转录活性的影响较野生型明显减弱(P<0.05)。结论:TGF-β1/Smad3信号通路通过作用于Smad3结合位点调控成釉细胞Amelotin基因启动子的转录活性。

Smad3调控成釉细胞Amelotin启动子转录活性的研究

目的:研究Smad3对Amelotin启动子转录活性的影响。方法:用基因克隆技术获得含有不同长度Amelotin启动子片段的荧光素酶报告基因载体,然后将其与Smad3瞬时转染小鼠成釉细胞,并用双荧光素酶报告基因检测其活性;生物学信息软件对人和小鼠的Amelotin基因启动子序列的同源性进行BLAST分析;凝胶迁移实验(EMSA)观察Smad3和Amelotin启动子特异性结合位点之间的相互作用;基因定点突变构建Smad3结合位点突变型Amelotin启动子,并用双荧光素酶报告基因检测系统分析Smad3对野生型和突变型Amelotin启动子转录活性的影响。结果:Smad3转染后,Amelotin启动子(-160^+196)转录活性明显增强(P<0.05);将人与小鼠的Amelotin启动子序列(-160^+196)进行Blast序列比对,发现两序列在(-160^-1)具有很大的同源性;EMSA结果显示,Smad3与Amelotin启动子(-160^+196)的GTCTG有相互作用;将Amelotin启动子上Smad3结合位点特征性序列"GTCTG"突变为"CCCTG"后,Smad3对突变型Amelotin基因启动子的转录活性无显著影响(P>0.05)。结论:转录因子Smad3可通过与Amelotin启动子特定序列结合而调控Amelotin的基因表达,从而在釉质发育过程中发挥重要作用。

釉成熟蛋白Amelotin抗体的制备和初步鉴定

目的:表达并纯化小鼠釉成熟蛋白(Amelotin),制备多克隆抗体,并进行初步鉴定。方法:RT-PCR获得Amelo-tin成熟肽片段,构建pET32a-Amelotin,IPTG诱导表达Amelo-tin,纯化后免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体,ELISA检测抗体滴度。Western blot和免疫组织化学鉴定抗体特异性。结果:成功构建了Amelotin重组表达载体pET32a-Amelotin,表达的重组蛋白纯化后免疫新西兰大白兔,得到的多克隆抗体ELISA显示抗体效价可以达到1∶12800。Western blot分析表明该抗体能特异结合Amelotin,免疫组化分析表明自制的抗体能特异的与Amelotin相互作用。结论:以纯化的Amelo-tin为免疫原,成功地制备了效价及特异性较高的兔抗Amelo-tin抗体,为进一步建立简便的Amelotin检测方法及研究Amelotin生物学功能奠定了良好的基础。

c-Jun调控成釉细胞Amelotin基因表达的研究

目的:通过过表达及knockdown c-Jun基因,观察小鼠成釉细胞中釉成熟蛋白(amelotin)的表达变化,以初步确定c-Jun对amelotin的调控作用。方法:①应用免疫组化和细胞免疫荧光方法观察体内外成釉细胞中的c-Jun及amelotin的表达情况;②RT-PCR获得c-Jun基因,克隆至pcDNA3.1/myc-hisA,瞬时转染成釉细胞,real time RT-PCR观察其对amelotin表达的影响;③化学合成c-Jun siRNA,瞬时转染成釉细胞,re-al time RT-PCR观察其对amelotin表达的影响。结果:①体内外成釉细胞中c-Jun和amelotin均有表达,c-Jun主要在成釉细胞胞核中表达,amelotin在成釉细胞和釉质全层均有表达;②成功构建c-Jun真核重组表达载体pcDNA3.1/myc-hisA-c-Jun,转染成釉细胞后amelotin mRNA表达水平显著上升;③成功沉默c-Jun,amelotin在转染c-Jun siRNA组表达水平显著下降。结论:在成釉细胞中,c-Jun在转录水平调控amelotin基因的表达。

TGF-β1调控小鼠成釉细胞Amelotin基因表达的研究

目的:探讨TGF-β1对Amelotin基因表达的影响及作用机制。方法:通过实时定量RT-PCR法观察TGF-β1对釉成熟蛋白(Amelotin)基因表达的影响;利用TGFBR1小RNA干扰(siRNA)技术阻断TGF-β受体I(TGFBR1)表达,或在成釉细胞中过表达活化型TGF-β受体I(T204D),观察Amelotin基因表达的改变;利用双荧光素酶基因报告系统观察TGF-β1和T204D对成釉细胞Amelotin启动子转录活性的调控作用。结果:TGF-β1刺激成釉细胞后,Amelotin基因表达显著增强;利用小RNA干扰技术使TGFBR1基因沉默,实时定量RT-PCR显示TGF-β1调控Amelotin基因表达的作用减弱,而pCDNA3.1-T204D转染成釉细胞促进了Amelotin基因表达。将pGL3-Amelotin启动子转染成釉细胞,并用TGF-β1刺激成釉细胞,Amelotin启动子的转录活性明显增强。TGFBR1小RNA干扰阻断了TGF-β1诱导的Amelotin启动子转录活性,而将pGL3-Amelotin与T204D共转染成釉细胞后,促进了Amelotin启动子的转录活性。结论:在牙釉质发育过程中,TGF-β1和活化型TGFBR1信号通路调控成釉细胞Amelotin基因表达。

釉成熟蛋白多肽多克隆抗体的制备和应用

目的制备兔抗鼠釉成熟蛋白(amelotin)的多克隆抗体并进行鉴定和应用。方法对amelotin的蛋白质序列进行分析,选取一段氨基酸序列合成多肽并与钥孔戚血蓝素(KLH)偶联免疫新西兰大白兔,制备多肽抗体,ELISA检测抗体效价,Western blot法分析抗体特异性。免疫组织化学技术观察amelotin在小鼠下颌组织的表达情况。结果制备的兔抗amelotin抗体效价为1∶1 000 000,特异性高。免疫组织化学染色结果显示amelotin在3、7 d小鼠的磨牙釉质全层有强表达,并且在7 d小鼠下颌下腺的导管上皮细胞质中也有表达。结论成功制备了效价高、特异性好的兔抗amelotin抗体。

Runx 2在牙釉质形成中的作用研究

目的:研究小鼠成釉细胞中Runx 2对釉成熟蛋白(Amelotin,AMTN)、成釉蛋白(Ameloblas-tin,AMBN)、牙成釉细胞相关蛋白(odontogenic ameloblast-asssociated protein,ODAM)基因表达的调控作用,为研究Runx 2在牙釉质形成中的作用奠定基础。方法:通过RT-PCR法从小鼠成釉细胞中克隆得到Runx 2全长基因,测序正确后将其亚克隆至pcDNA3.1-hisA载体中;构建针对小鼠Runx 2的siRNA表达框架,将反应质粒pcdna-3.1-HisA-Runx 2及针对Runx 2的特异性小分子干扰RNA(siRNA)分别转染小鼠成釉细胞,用RT-PCR方法检测Runx 2,AMTN,AMBN以及ODAM的mRNA水平。结果:转染的小分子干扰RNA(siRNA)对Runx 2mRNA的表达有显著性抑制作用,Runx 2基因沉默可显著抑制AMTN和AMBN的mRNA表达水平;Runx 2基因过表达可显著上调AMTN和AMBN的mRNA表达水平。Runx 2基因的表达变化对ODAM的mRNA表达水平则无显著性调控作用。结论:Runx 2通过调控AMTN和AMBN的表达水平,在牙釉质形成过程中发挥作用。

釉成熟蛋白和釉原蛋白基因在小鼠牙胚发育过程中的时空表达研究

目的：观察、比较小鼠釉成熟蛋白（amelotin）和釉原蛋白（amelogenin）基因在牙齿发育过程中的表达。方法：利用Digoxigenin标记的cRNA探针，采用原位杂交技术对amelotin和amelogenin基因表达进行组织学定位；然后从小鼠下颌中提取总RNA，采用RT—PCR技术观察小鼠amelotin和amelogenin基因在小鼠下颌组织中的表达。结果：在出生后1d的小鼠下颌第一磨牙，随着前期牙本质形成，amelogenin在成釉细胞层开始表达，并逐渐增强，但未检测到amelotin基因表达；在出生后5d的小鼠，成釉细胞处于分泌期，amelotin和amelogenin基因在成釉细胞中显著表达；在出生后10d小鼠下颌第一磨牙，amelotin和amelogenin基因在牙尖周围成熟期成釉细胞中的表达信号明显降低。利用RT—PCR技术，在新生小鼠下颌中未检测到amelotin基因表达，但amelogenin已开始表达；从出生1—7d小鼠下颌中均检测到amelotin和amelogenin基因表达；在出生后7d小鼠，amelogenin表达显著下降。结论：amelotin和amelogenin均参与了釉质发育过程；amelotin基因表达迟于amelogenin基因，提示两种釉质基质蛋白在釉质发育过程中可能发挥不同生物学作用。

釉成熟蛋白真核表达载体的构建及其在293T细胞中的表达

目的:构建釉成熟蛋白真核表达载体pcDNA3.1-Amelotin,并观察其在293T细胞中的表达情况。方法:以出生后6 d的昆明小鼠下颌磨牙中提取的总RNA为模板,设计合成特异性引物,通过RT-PCR法扩增小鼠的釉成熟蛋白[Amelotin(GeneID:71421)],包括编码区全长在内的部分cDNA序列,克隆到pMD18-T克隆载体,酶切鉴定正确;然后亚克隆至pcDNA3.1真核表达载体中,双酶切鉴定及测序正确。将构建的重组载体磷酸钙法转染293T细胞,检测Amelotin的表达情况。结果:成功克隆了Amelotin基因编码区全长序列;构建出重组真核表达载体pcDNA3.1-Amelotin,磷酸钙法转染后可检测到Amelotin基因在293T细胞中的表达。结论:构建了重组pcDNA3.1-Amelotin真核表达载体,并成功表达,为进一步研究该蛋白的生物学活性奠定了基础。

人釉成熟蛋白诱导下的釉质原位晶体生长

目的研究釉成熟蛋白(amelotin)在牙体原位对牙釉质再矿化的诱导能力。方法从釉质发育期第三磨牙牙囊中提取牙胚细胞总RNA,反转录、扩增得到釉成熟蛋白c DNA。使用限制性内切酶剪切得到釉成熟蛋白全长基因,将其与p MD18-T载体相连构建质粒,以大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞表达得到釉成熟蛋白。将2 mg/ml的釉成熟蛋白涂布于处理后的牙釉质表面,过饱和矿化液中37℃孵育14天,扫描电子显微镜观察新生矿物结晶。结果釉成熟蛋白能在脱矿釉质表面诱导生成珠状晶体,它们首尾相接排列成串状小棒,相互平行的小棒垂直于脱矿釉面向外延伸生长。结论相互平行的串珠棒状晶体模拟了平行排列的釉柱,特征串珠结构证实釉成熟蛋白在釉质生长过程中的重要作用。

氟对大鼠牙胚中TGF-β1和AMTN表达的影响

目的:观察过量氟对牙胚组织中TGF-β1和AMTN表达的影响。方法:采用Trowell支架法体外分离和培养大鼠牙胚组织。将牙胚分别暴露于含0(对照组)、0.5、1.0、4.0 mmol/L氟化钠的培养基,染氟1、3、7 d后,采用RT-q PCR技术检测细胞内TGF-β1和AMTN相对表达水平的变化。结果:各染氟组牙胚中TGF-β1和AMTN的表达较对照组均明显降低(P<0.05),并呈剂量效应和时间效应;染氟组中TGF-β1和AMTN mRNA相对表达水平二者呈明显的正相关。结论:在釉质发育起始阶段,过量氟抑制牙胚中TGF-β1和AMTN的表达是氟致牙釉质矿化缺陷的重要病理机制。