神经科学研究中绿色荧光蛋白报告基因的应用

随着研究手段的进步，人们对神经学的研究更加深入。绿色荧光蛋白作为一种新型的报告基因，具有荧光性质稳定、对生物体无毒性作用、检测时不需底物的特点，在神经细胞的基因表达、蛋白定位的研究上优于其他报告基因，尤其适合于活体细胞功能与形态相结合的研究。     

报告基因系统的研究进展

综述氯霉素转乙酰酶 (CAT)、β 半乳糖苷酶 (β gal)、β 葡萄糖苷酸酶 (p GUS)、分泌型碱性磷酸酶 (SEAP)、荧光素酶(luc)、绿荧光蛋白 (GFP)等报告基因系统研究与应用进展 ;简要介绍主要报告基因分析系统商品化试剂盒的研制及其应用范围和优缺点。     

以红色及绿色荧光蛋白为标记基因的血管内皮生长因子165和骨形态发生蛋白2真核表达载体的构建及其在293-T细胞中的共表达

背景:血管内皮生长因子和骨形态发生蛋白具有协同促进血管生成的作用。目的:构建在真核细胞中表达人血管内皮生长因子165的红色荧光蛋白表达载体和携带人骨形态发生蛋白2的绿色荧光蛋白表达载体,共转染真核细胞以研究血管内皮生长因子165和骨形态发生蛋白2在293-T细胞内的表达和定位。设计:随机对照实验。单位:解放军第三军医大学大坪医院野战外科研究所国家重点实验室。材料:实验于2002-09/2004-03在解放军第三军医大学大坪医院野战外科研究所国家重点实验室完成。pCDNA3.1( )/骨形态发生蛋白2由美国UCLA大学Dr.Bostrom惠赠;pDsRed1-N1由ProfessorRogerY.Tsien,UniversityofCalifornia,SanDiego,USA惠赠。pUC18/血管内皮细胞生长因子165,293-Tcells由本实验室保存。方法:根据已知的人血管内皮生长因子165序列,设计在目的片段两端分别携带酶切位点的两条引物,用聚合酶链反应从质粒pUC18/血管内皮生长因子165中扩增出去除终止密码子的人血管内皮生长因子165片段,定向克隆至含报告基因的质粒pDsRed1-N1中,构建重组质粒pDsVEGF165Red1-N1;同时,构建pIRES2-骨形态发生蛋白2-加强型绿色荧光蛋白表达载体。以DOTAP为介导,将重组质粒共转染293-T细胞,48h后用激光共聚焦显微镜检测报告基因红色荧光蛋白和加强型绿色荧光蛋白的表达,使用反转录聚合酶链反应及免疫印迹方法检测血管内皮生长因子165和骨形态发生蛋白2在细胞内表达。主要观察指标:质粒的酶切鉴定及重组质粒在293-T细胞中mRNA及蛋白水平的表达。结果:重组质粒经酶切、聚合酶链反应和DNA序列测定证明构建正确,目的基因在293-T细胞中在mRNA及蛋白水平获得表达。激光共聚焦显微镜观察到红色荧光蛋白和加强型绿色荧光蛋白在细胞内共定位的情况。结论:成功构建pDsVEGF165Red1-N1和pIRES2-骨形态发生蛋白2-加强型绿色荧光蛋白2种含报告基因的真核表达载体,两者共转染后能在真核细胞中表达,为研究血管内皮生长因子165和骨形态发生蛋白2在细胞内的相互作用提供了一个重要而方便的工具。     

报告基因系统的研究进展

综述氯霉素转乙酰酶（CAT），β-半乳糖苷酶（β-gal),β-葡萄糖苷酸酶（p-GUS)，分泌型碱性磷酸酶（SEAP），荧光素酶（luc)，绿荧光蛋白（GFP）等报告基因系统研究与应用进展；简要介绍主要报告基因分析系统商品化试剂盒的研制及其应用范围和优缺点。     

利用多位点Gateway技术构建小鼠平滑肌肌动蛋白α基因启动子慢病毒载体

背景:平滑肌肌动蛋白α基因是相对局限于在血管平滑肌细胞中表达的少数几个基因之一,公认是血管平滑肌细胞表型转化的标志。目的:利用多位点Gateway技术构建慢病毒载体pLVpuro/平滑肌肌动蛋白α控制绿色荧光蛋白基因的表达。方法:设计合成含有attB位点的小鼠平滑肌肌动蛋白α基因启动子引物,构建pUp-平滑肌肌动蛋白α;通过LR反应将pUp-平滑肌肌动蛋白α和pDown-绿色荧光蛋白(含att位点的绿色荧光蛋白入门克隆)连接到目的载体pDEST-puromycin,得到pLVpuro/平滑肌肌动蛋白α-绿色荧光蛋白表达载体;经PCR和测序鉴定,将载体质粒瞬时转染C2C12细胞系,并且用免疫荧光染色检测基因的表达。结果与结论:成功构建pLVpuro/平滑肌肌动蛋白α-绿色荧光蛋白报告基因载体,测序结果表明启动子序列正确;细胞转染实验以及免疫荧光检测证实构建的报告基因载体可以反映平滑肌肌动蛋白α基因的表达情况。     

慢病毒表达双报告基因载体系统的构建及病毒制备

本研究旨在构建萤火虫荧光素酶(firefly luciferase,FLUC)和红色荧光蛋白(red fluorescent protein,RFP)双基因表达的慢病毒载体,并转染特定细胞系(HeLa),观察双基因的表达。采用PCR技术分别扩增FLUC和RFP报告基因,再将报告基因连接到慢病毒表达载体pLenti-Bi-cistronic中,获得具有双报告基因的慢病毒重组质粒pLenti-FLUC-RFP。然后,用脂质体将该慢病毒重组质粒转染293T细胞,收集纯化慢病毒颗粒。最后,测定病毒滴度,并用所获慢病毒感染HeLa细胞,采用荧光显微镜和荧光素酶报告基因检测试剂盒检测RFP和FLUC的表达。结果表明,酶切和测序证明RFP和FLUC基因成功连入目的载体,所构建的pLenti-FLUC-RFP慢病毒重组质粒序列符合预期。经纯化获得的慢病毒滴度为1×107TU/ml。将pLenti-FLUC-RFP转染HeLa细胞系后,在荧光显微镜下可见大量细胞表达RFP,荧光发光检测仪也检测到转染细胞具有较高的荧光素酶活性。结论:本研究成功构建了具有双报告基因的慢病毒重组质粒pLenti-Ⅲ-FLUC-RFP,经纯化获得了高滴度的慢病毒颗粒,该病毒颗粒具有很好的感染活性,为研究间充质干细胞在体内的动态分布奠定了基础。     

以红色及绿色荧光蛋白为标记基因的血管内皮生长因子165和骨形态发生蛋白2真核表达载体的构建及其在293-T细胞中的共表达

背景：血管内皮生长因子和骨形态发生蛋白具有协同促进血管生成的作用。 目的：构建在真核细胞中表达人血管内皮生长因子165的红色荧光蛋白表达载体和携带人骨形态发生蛋白2的绿色荧光蛋白表达载体，共转染真核细胞以研究血管内皮生长因子165和骨形态发生蛋白2日在293-T细胞内的表达和定位。 设计：随机对照实验。 单位：解放军第三军医大学大坪医院野战外科研究所国家重点实验室。 材料：实验于2002-09/2004-03在解放军第三军医大学大坪医院野战外科研究所国家重点实验室完成。pCDNA3.1（＋）/骨形态发生蛋白2由美国UCLA大学Dr.Bostrom惠赠；pDsRed1-N1由Professor Roger Y.Tsien,University of Califormia,San Diego,USA惠赠。pUC18/血管内皮细胞生长因子165，293-T cells由本实验室保存。 方法：根据已知的人血管内皮生长因子165序列，设计在目的片段两端分别携带酶切位点的两条引物，用聚合酶链反应从质粒pUC18/血管内皮生长因子165中扩增出去除终止密码子的人血管内皮生长因子165片段，定向克隆至含报告基因的质粒pDsRed1-N1中，构建重组质粒pDsVEGF165Red1-N1；同时，构建pIRES2-骨形态发生蛋白2-加强型绿色荧光蛋白表达载体。以DOTAP为介导，将重组质粒共转染293-T细胞，48h后用激光共聚焦显微镜检测报告基因红色荧光蛋白和加强型绿色荧光蛋白的表达，使用反转录聚合酶链反应及免疫印迹方法检测血管内皮生长因子165和骨形态发生蛋白2在细胞内表达。 主要观察指标：质粒的酶切鉴定及重组质粒在293-T细胞中mRNA及蛋白水平的表达。 结果：重组质粒经酶切，聚合酶链反应和DNA序列测定证明构建正确，目的基因在293-T细胞中在mRNA及蛋白水平获得表达，激光共聚焦显微镜观察到红色荧光蛋白和加强型绿色荧光蛋白在细胞中共定位的情况。 结论：成功构建pDsVEGF165Red1-N1和pIRES2-骨形态发生蛋白2-加强型绿色荧光蛋白2种含报告基因的真核表达载体，两者共转染后能在真核细胞中表达，为研究血管内皮生长因子165和骨形态发生蛋白2在细胞内的相互作用提供了一个重要而方便的工具。     

Blimp1基因突变影响其编码蛋白转录抑制功能的体外研究

目的:探讨Blimp1基因突变在弥漫大B细胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma,DLBCL)发病中的作用。方法:应用基因测序方法检测1例DLBCL患者Blimp1基因的突变情况;用PCR扩增其Blimp1全长编码基因,并通过定点突变获得野生型Blimp1的全长编码基因。分别将野生型、突变型Blimp1的全长编码基因亚克隆至含有Flag标签的Flag-CMV4真核表达载体中,将重组质粒分别命名为Flag-Blimp1-wt和Flag-Blimp1-mut;采用PCR扩增获得人CIITA启动子,并将扩增片段插入PGL3-Basic荧光报告基因载体中,所有重组质粒均通过酶切鉴定并测序验证序列正确;将Flag-Blimp1-wt/mut分别与PGL3-CIITA-promoter共转染293T细胞,用荧光素酶报告基因系统检测报告基因载体的活性及Blimp1基因对其表达的调控,采用蛋白印迹法检测融合蛋白Flag-Blimp1-wt与Flag-Blimp1-mut的蛋白表达差异。结果:成功构建野生型、突变型Flag-Blimp1融合蛋白表达载体及PGL3-CIITA-promoter报告基因载体;经荧光素酶报告基因检测系统证实,构建的报告基因载体具有启动子活性,野生型Blimp1蛋白对其表达具有抑制作用,且该抑制作用与Blimp1的转染剂量呈正相关,而突变型Blimp1对其抑制功能明显减弱;蛋白印迹检测结果显示,突变型Blimp1蛋白明显低于野生型。结论:该例患者中Blimp1的突变影响了其转录抑制功能,可能是由基因突变导致Blimp1蛋白表达量的减少所引起。     

构建重组大鼠pEGFP-N1-IGF-1基因表达质粒

目的:构建胰岛素样生长因子1基因的真核表达质粒(pEGFP-N1-IGF-1),为基因治疗脊髓损伤提供前提。方法:实验于2005-04/06在上海基康生物公司实验室完成。应用反转录-聚合酶链反应方法从大鼠肝脏组织总RNA中提取并扩增胰岛素样生长因子1基因的全长cDNA,并将该基因连接克隆到含有增强型绿色荧光蛋白报告基因的真核表达载体pEGFP-N1上,以构建重组质粒pEGFP-N1-IGF-1。结果:实验从大鼠肝脏组织中提取总RNA,以反转录-聚合酶链反应方法获取编码胰岛素样生长因子1基因的全序列cDNA。构建胰岛素样生长因子1cDNA真核表达质粒时将能发出绿色荧光的增强型绿色荧光蛋白报告基因融合在胰岛素样生长因子1基因,并经酶切后DNA电泳鉴定及DNA测序证实。结论:构建重组质粒pEGFP-N1-IGF-1成功,实验中将能发出绿色荧光的增强型绿色荧光蛋白报告基因融合在胰岛素样生长因子1基因的3'端,并以编码柔软肽段的核苷酸连接,即保留了胰岛素样生长因子1的神经营养活性,又便于基因治疗中可检测到蛋白表达。     

血管内皮生长因子质粒载体的构建

[目的]构建携带人血管内皮细胞生长因子165(VEGF165)及绿色荧光蛋白报告基因的融合蛋白真核表达质粒.[方法]采用PCR 技术,以pIRES2-VEGF质粒为模板扩增VEGF基因全长,采用PCR产物的粘端克隆法,将VEGF定向克隆入EGFP的多克隆位点,构建pIRES2-EGFP-VEGF重组质粒,酶切、PCR及序列分析鉴定.[结果]PCR、酶切及测序证实目的基因VEGF正确连接至EGFP的多克隆位点.[结论]成功构建了携带人VEGF及EGFP报告基因的融合蛋白真核表达质粒,为进一步研究VEGF基因治疗缺血性心血管疾病奠定了实验基础.