小鼠生精细胞发育特异基因spata3的表达分析和克隆纯化

背景:雄性哺乳动物生精细胞自发性或诱发性凋亡现象与细胞凋亡相关基因有着密切的联系。spata3是一个新发现的小鼠生精细胞凋亡相关基因。目的:探讨小鼠生精细胞发育特异基因spata3的表达特性,制备高纯度的可溶性GST-SPATA3融合蛋白。设计、时间及地点:观察性实验,于2007-10/2008-08在山西医科大学生物化学与分子生物学实验室和组织学与胚胎学实验室完成。材料:pMD19-T Simple克隆载体及大肠杆菌菌株E.coli DH5α(TaKaRa公司),表达载体pET-41a(+)plasmid DNA(Novagen公司),大肠杆菌菌株E.coli BL21(DE3)(Solarbio公司);1,2,3,5,8周龄雄性和8周龄雌性BALB/c小鼠。方法:麻醉后颈椎脱臼处死小鼠,取出各小鼠的睾丸组织和8周龄小鼠的大脑、心脏、肝脏、肺、肾脏、脾脏、卵巢、子宫,提取各组织总RNA。通过聚合酶链反应、定量聚合酶链反应和原位杂交研究spata3mRNA表达及定位;通过构建原核表达载体,诱导并纯化蛋白,制备抗体。主要观察指标:①反转录-聚合酶链反应分析spata3组织特异性表达。②荧光定量聚合酶链反应分析spata3的阶段特异性表达。③spata3mRNA细胞定位的杂交信号。④SPATA3重组蛋白在原核细胞的表达及其纯化。⑤重组蛋白的Western blot分析。结果:反转录-聚合酶链反应表明spata3具有显著的睾丸组织特异性表达特征;实时定量聚合酶链反应显示spata3在精子发生后期高表达,可能与精子细胞的变态成形过程密切相关;原位杂交证明spata3转录本主要定位在圆形和长形精子细胞内,进一步提示该基因参与了精子细胞发育后期的形态变化。DNA序列测定和SDS-PAGE分析证明spata3原核表达载体构建成功并可被高效诱导表达;Western blot印迹杂交显示纯化的SPATA3重组蛋白具有高度的特异性。结论:spata3是小鼠睾丸组织特异表达的精子发生相关基因,在圆形和长形精子细胞中处于高水平转录状态;实验获得的高纯度可溶性融合蛋白完全满足后期抗体制备的需要。

小鼠Spata3蛋白结构和功能的生信分析及初鉴

目的对小鼠精子发生相关蛋白3(spermatogenesis associated protein 3,Spata3)的序列进行分析,探讨其结构和功能。方法利用NCBI数据库比对小鼠Spata3的同源性、ExPASy ProtParam软件分析理化特征、SOPMA及GOR4预测空间构象、NetPhos3.1及STRING数据库分析蛋白修饰位点及蛋白间相互作用关系等信息、免疫组化和免疫荧光染色检测其组织细胞定位。结果小鼠和人的Spata3基因CDS序列64%相同,是碱性不稳定亲水蛋白,无信号肽,属于非跨膜的胞内蛋白,主要定位于睾丸组织各级精子细胞核和胞质,以圆形精子细胞表达量最高。小鼠Spata3含1个内在无序区结构域,30个潜在的磷酸化位点,11个潜在的O-型糖基化位点,可能与Spata46、Spert等蛋白相互作用。结论小鼠Spata3是精子发生过程中的保守蛋白,可能调节精子发生变形过程。

可诱导的稳定表达Spata3细胞系的建立及特征(英文)

spata3是一个在睾丸中特异性表达的基因,可能与精子发生或生精细胞凋亡相关。为了进一步研究Spata3的功能,将spata3克隆入经修饰的pcDNA5/FRT/TO表达载体,应用Flp-InTMT-RExTM-293细胞系作为宿主细胞,成功地构建了可被四环素或Doxycline诱导的稳定表达Flp-InTMT-RExTM-sptat3的细胞系。该细胞系在spata3基因的3'端有2×FLAGtag和2×Histag,在缺乏可利用的spata3或其抗体的情况下,也能够很容易地应用商品化的FLAG抗体检测到spata3全长蛋白的表达。这种可诱导的稳定表达Flp-InTMT-RExTM-spata3的细胞系的建立,不仅有利于spata3的分析鉴定和功能研究,而且对于其他蛋白质的分离纯化和功能研究也有很好的借鉴作用。

弓形虫微线体蛋白6,7,8与宿主Spata3,Dkk2蛋白相互作用的研究

为了研究弓形虫微线体蛋白6(MIC6)、7(MIC7)及8(MIC8)是否与宿主精子生成相关蛋白3(Spata3)和Dickkopf相关蛋白2(Dkk2)互作,首先从弓形虫RH虫株cDNA中扩增了弓形虫MIC6、MIC7及MIC8基因,并从小鼠cDNA中扩增了Spata3和Dkk2基因。然后分别构建pGADT7-MIC6、pGADT7-MIC7和pGADT7-MIC8捕获载体及pGBKT7-Spata3和pGBKT-Dkk2诱饵载体。利用Clon Tech公司的MatchmakerTM Gold Yeast Two-Hybrid系统,将诱饵载体分别转化Y2HGold酵母菌,将捕获载体分别转化Y187酵母菌,最后通过酵母点对点验证分析弓形虫MIC6、MIC7和MIC8蛋白是否与宿主Spata3和Dkk2蛋白互作。结果表明:在酵母双杂交系统里MIC7和MIC8蛋白分别能够与宿主Spata3和Dkk2蛋白互作,而MIC6不能够与宿主Spata3和Dkk2蛋白互作。

长链非编码RNA SPATA3-AS1在胃癌中的表达及意义

目的:研究长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)SPATA3-AS1在胃癌患者癌组织和血浆中的表达及临床意义,并进一步探讨其对胃癌细胞株的影响及其潜在机制。方法:采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测80例胃癌及癌旁组织、29例胃癌患者和29例健康者血浆中SPATA3-AS1的表达水平;对胃癌患者SPATA3-AS1表达与其临床病理特征行统计学分析。敲减SPATA3-AS1,分别转染胃癌AGS、HGC-27细胞,采用细胞增殖、克隆形成、Transwell实验及流式细胞术分别检测细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡;采用qRT-PCR检测肿瘤相关基因mRNA的表达水平。结果:SPATA3-AS1在胃癌组织中呈高表达,其表达与淋巴结转移、肿瘤TNM分期、肿瘤浸润深度及肿瘤预后相关;胃癌患者血浆中SPATA3-AS1也呈高表达,其表达与淋巴结转移、肿瘤直径、肿瘤TNM分期呈正相关。血浆中SPATA3-AS1表达水平诊断胃癌ROC曲线下面积为0.788。敲减SPATA3-AS1后,胃癌AGS、HGC-27细胞增殖及移动活力减弱,细胞凋亡能力增强。同时N-钙黏蛋白、Twist1、Snail mRNA表达下调而E-钙黏蛋白mRNA表达上调。结论:SPATA3-AS1在胃癌患者癌组织及血浆中呈高表达并与其预后相关;敲减SPATA3-AS1后胃癌细胞增殖、迁移及侵袭等能力均受到抑制,细胞凋亡增强,可能与对上皮间质转化过程的调控有关。

SPATA3基因克隆及其在牦牛和犏牛睾丸中的差异表达研究

旨在克隆牦牛精子发生蛋白3(spermatogenesis associated 3,SPATA3)基因,并检测其在牦牛不同组织及在不同发育时期牦牛和犏牛睾丸中的表达水平,探讨SPATA3对睾丸发育和精子成熟的影响,为进一步研究该基因在精子形成过程中的作用机制提供理论依据。本试验以牦牛为研究对象,利用RT-PCR克隆技术获取牦牛SPATA3 cDNA序列,使用生物信息软件分析其结构和功能,并检测其在牦牛心、肝、脾、肺、肾、脑、小肠、卵巢、子宫和睾丸组织中的表达谱。通过实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,RT-qPCR)检测SPATA3基因在牦牛和犏牛睾丸不同发育时期的表达规律;采用免疫组化技术检测SPATA3在牦牛和犏牛睾丸中的细胞定位及表达差异。结果显示,SPATA3基因CDS区为693 bp,编码230个氨基酸,与黄牛、野牦牛和水牛的同源性较高;SPATA3仅在耗牛睾丸组织中特异性表达,其它组织未见其表达。RT-qPCR结果显示,SPATA3基因在牦牛睾丸发育过程中均有表达,其中成年期(4~5岁)睾丸中的表达极显著高于胎牛时期(5~6月,P<0.01),且其在牦牛不同发育时期睾丸中的表达均极显著高于犏牛(P<0.01)。免疫组化结果发现,SPATA3在圆形精子、长形精子细胞胞浆中均表达,且成年期牦牛睾丸中该基因的表达水平极显著高于犏牛(P<0.01)。综上表明,SPATA3在遗传进化中高度保守,且在牦牛和犏牛睾丸组织中差异表达,该基因低表达可能引起精子形成障碍,从而参与精子成熟进程,但具体功能有待进一步的研究。