极端酶的研究进展

极端酶具有超常的生物学稳定性 ,能够在极端温度、pH、压力和离子强度下表现出生物学活性 ,因此极端酶为生物催化和生物转化提供了良机 .新的极端物种的发现、基因组序列的确定及基因工程技术的应用 ,加快了发现和制备新酶的进程 .蛋白质工程和定向进化技术进一步改善酶的活性和特异性 ,促进了极端酶的工业应用 .对极端酶的研究加深了人们对酶稳定性机制的理解 。

人TANK结合激酶1的基因克隆、表达及生物活性鉴定

目的:克隆人TANK结合激酶1(TBK1)基因,构建其真核表达载体,检测该基因在293细胞中的表达,并利用萤光素酶报告基因实验检测其生物活性。方法:应用RT-PCR方法,以HeLa细胞RNA为模板,扩增获得TBK1基因,定向克隆到pcDNA3-Flag载体中,以LipofectAMINE2000转染试剂转染pcDNA-Flag-TBK1至293细胞中进行瞬时表达,并利用萤光素酶报告基因实验检测诱导β干扰素(IFN-β)转录的情况。结果:测序结果表明,从人HeLa细胞总RNA中克隆到正确的TBK1基因全长编码序列,利用Western印迹检测其在293细胞中获得有效表达,利用萤光素酶报告基因实验检测TBK1可以诱导IFN-β转录激活。结论:真核表达的人TBK1具有相应的生物学活性,为研究其功能奠定了基础。

TBK1相关激酶活性缺失突变体和泛素样结构域突变体的构建、表达及生物活性鉴定

目的:构建TANK结合激酶1(TBK1)相关激酶活性缺失突变体和泛素样结构域突变体真核表达载体,检测该基因相关突变体在293细胞中的表达,并利用萤光素酶报告基因实验检测其生物活性。方法:根据文献报道的突变序列及QuickChange Site-Directed Mutagenesis实验设计手册,设计合成2条针对TBK1相关激酶活性缺失突变体和泛素样结构域突变体的引物,以实验室之前构建的TBK1野生型真核表达载体为模板,构建TBK1激酶活性缺失突变体和泛素样结构域突变体真核表达载体,分别命名为pcDNA3-Flag-TBK1(KD)、pcDNA3-Flag-TBK1(ΔULD)。以LipofactAMINE2000转染试剂转染至293细胞中进行瞬时表达,利用萤光素酶实验检测2种TBK1突变体诱导β干扰素(IFN-β)转录的情况。结果:测序结果表明,TBK1相关激酶活性缺失突变体和泛素样结构域缺失突变体真核表达载体构建成功,Western印迹检测表明其在293细胞中获得有效表达;用萤光素酶报告基因实验检测,与野生型TBK1相比,其相关激酶活性缺失突变体和泛素样结构域缺失突变体诱导IFN-β转录激活的作用明显降低。结论:真核表达的TBK1相关激酶活性缺失突变体和泛素样结构域突变体具有相应的生物学活性,为研究其功能奠定了基础。

低剂量X射线对小鼠睾丸生精细胞中凋亡诱导因子变化的影响

采用链霉亲和素-生物素-过氧化物酶复合物法(Strept actividin-biotin complex,SABC),观察低剂量X射线照射后小鼠睾丸各类生精细胞中(Apoptos isinducing factors,AIF)的表达变化;采用逆转录多聚酶链反应(Reverse transfer polymerase chain reaction,RT-PCR)法观察AIF的mRNA水平变化。研究低剂量X射线对小鼠睾丸生精细胞中凋亡诱导因子AIF蛋白及mRNA水平的影响。研究发现,0～0.2Gy照射后,小鼠睾丸各类生精细胞不同程度表达AIF,以精原细胞和精母细胞表达为主,精子细胞和精子则表达相对较少。AIF表达量与吸收剂量有相关性,0.075Gy照射组表达量最大,且发现AIF蛋白的表达随时间推移而增强,12h达到峰值,然后下降,但仍高于0h组。RT-PCR结果显示,低剂量照射12h后,0.1Gy剂量组AIF mRNA表达量最大。而0.075Gy照射后0～24h,其mRNA表达量逐渐增大,在24h到达峰值。所以,低剂量X线照射诱导小鼠睾丸生精细胞中AIF蛋白及mRNA表达与吸收剂量和表达时间有一定的相关性。

古核嗜热菌组蛋白基因多点突变的新方法

嗜热菌组蛋白基因序列中精氨酸密码子在大肠杆菌中的表达率极低,限制了组蛋白的大量获得。运用分子生物学技术,在传统PCR定点突变技术的基础上进行改进,参照古核嗜热菌组蛋白基因序列和大肠杆菌偏爱密码子表,设计了一对含有5个精氨酸突变密码子的单链DNA,全长为115nt,在3’端有20nt互补序列。将单链DNA在94℃变性,45℃复性,使其互补结合,72℃进行延伸反应,得到含有突变位点的组蛋白基因;再以此基因为模板设计相应的一对引物进行PCR扩增反应,得到大量组蛋白突变基因。该研究为一些序列已知,片段较小基因的多点突变提供了一种简单、易行的方法。

雌激素受体α磷酸化位点突变体T224A和S559A的构建及其转录激活活性检测

目的:构建雌激素受体α(ERα)T224A和S559A磷酸化位点突变体载体,在HEK293T细胞中检测其表达及突变体生物活性的改变。方法:以pc DNA3-Flag-ERα为模板,通过重组PCR技术扩增目的基因片段并突变碱基,插入pc DNA3-Flag载体;将构建的质粒转染HEK293T细胞进行瞬时表达,通过Western印迹检测融合蛋白的表达,采用萤光素酶报告基因方法检测ERα突变体的活性改变。结果:T224A和S559A磷酸化位点突变体在HEK293T细胞中得到表达,相对分子质量为66×103。在无雌激素(E2)时,野生型ERα及T224A和S559A突变体的转录活性分别为空载体的1.94、1.49和1.84倍;在雌激素存在时,野生型ERα活性增强了1.57倍,T224A和S559A突变体活性分别增强了0.54和0.61倍。结论:224位Thr磷酸化修饰对ERα的活性起重要作用,且2个磷酸化位点突变体受雌激素调控减弱。

人TBK1小干扰RNA质粒的构建及稳定干扰TBK1细胞株的筛选

目的:构建人TANK结合激酶1(TBK1)的小干扰RNA真核表达质粒,并筛选出稳定干扰TBK1的细胞株。方法:根据文献报道的序列和载体的黏性末端,设计合成2条针对TBK1的DNA序列,退火后连接到载体pSUPER.retro.neo+gfp上,经测序分析正确后得到质粒psiTBK1。用脂质体转染质粒psiTBK1到MCF-7细胞中,经G418加压筛选稳定表达TBK1小干扰RNA的细胞株,用免疫印迹检测细胞中TBK1的表达情况,将干扰效果好的细胞株命名为MCF-7/siTBK1,再用萤光素酶试验检测MCF-7/siTBK1细胞对外源TBK1诱导干扰素-β(IFN-β)转录的情况。结果:免疫印迹结果证实建立的稳定细胞株MCF-7/siTBK1能够有效干扰TBK1的表达,并在外源TBK1存在的情况下抑制IFN-β的转录活性。结论:构建了表达TBK1小干扰RNA的质粒psiTBK1,筛选出稳定干扰TBK1表达的细胞株MCF-7/siTBK1,为深入研究TBK1在先天免疫中的作用提供了平台。

小鼠GP73蛋白真核表达质粒的构建及其对mTOR转录水平的影响

目的:构建小鼠高尔基蛋白73(m GP73)的真核表达质粒,转染HEK293T细胞株验证重组质粒活性,并检测m GP73过表达情况下对小鼠肝癌细胞中mTOR m RNA水平的影响。方法:以实验室保存的H22小鼠肝癌细胞c DNA文库为模板,采用PCR技术扩增获得m GP73序列,将其插入pc DNA3.1-Flag-vector载体构建成重组质粒,转染HEK293T细胞后用蛋白免疫印迹检测融合蛋白的表达,并用q PCR检测在GP73过表达情况下H22细胞中mTOR转录水平的变化。结果:菌液PCR、重组质粒的双酶切结果及测序均表明重组质粒构建成功,蛋白免疫印迹表明m GP73蛋白在HEK293T细胞中获得表达,q PCR结果表明在m GP73过表达时mTOR的转录水平随之上升。结论:构建了pc DNA3.1-Flag-m GP73真核表达质粒,m GP73 m RNA过表达时mTOR的m RNA水平也上升,这为进一步研究m GP73在小鼠肝脏肿瘤转移过程中的作用奠定了基础。