人/猪SERPING1同源性比较及猪SERPING1敲除细胞系的建立

目的 利用CRISPR/Cas9基因编辑技术建立SERPING1^-/-猪胎儿成纤维细胞(PFFs)系,为构建遗传性血管性水肿模型提供细胞实验材料。方法 首先比较人/猪SERPING1氨基酸同源性。其次,分析猪SERPING1基因有效的编码区,据此选择第八外显子为敲除靶点,设计并合成靶向猪SERPING1的单导向RNA(sgRNA),连接到含有Cas9核酸内切酶的pX330载体上,构建SERPING1打靶载体pX330sgRNA,将其转染至猪胎儿成纤维细胞中,G418药物筛选阳性单克隆细胞。最后,用T7E1酶切实验检测靶点编辑情况,测序验证单克隆细胞基因型。结果 生物信息学分析结果提示人/猪SERPING1蛋白氨基酸同源性较高,氨基酸比对相似性达到65.87%。成功构建打靶SERPING1的载体,并转染到细胞,药物筛选获得SERPING1基因敲除的单克隆细胞,测序确认了突变的基因型。结论 人/猪SERPING1蛋白同源性较高,适合用于构建遗传性血管性水肿模型。构建的Cas9/sgRNA表达载体实现了SERPING1基因编辑,获得基因敲除的单细胞克隆,为后续SERPI...     

α-半乳糖苷酶A基因敲除猪胎儿成纤维细胞系的建立

目的 基于CRISPR/Cas9技术构建α-半乳糖苷酶A (GLA)基因敲除的巴马公猪胎儿成纤维细胞(PFFs),为构建人类Fabry病猪模型提供实验材料。方法 利用生物信息学方法对人/猪GLA基因编码的α-Gal A的相似性进行分析,并鉴定出猪α-Gal A的催化残基位置。通过在线工具在编码催化残基之前的外显子区设计单链向导RNA,构建CRISPR/Cas9打靶载体。将打靶载体与抗性质粒共转染至巴马公猪胎儿PFFs,用G418药物筛选出单克隆细胞,并PCR测序鉴定。结果 人/猪α-Gal A的氨基酸序列一致性为81%,相似性为89%;三维结构的均方根偏差值为0.012。猪α-Gal A的催化残基是第174位和第235位的天冬氨酸。成功构建CRISPR/Cas9打靶载体,并筛选出单克隆细胞,PCR测序鉴定其基因型。结论 用生物信息学方法验证了人/猪α-Gal A具有高度的相似性。利用CRISPR/Cas9技术获得了GLA基因敲除的巴马公猪PFFs细胞系,为构建人类Fabry病猪模型奠定了基础。     

日本血吸虫新基因BBC1的获得和分析

目的 从日本血吸虫(Schistosoma japonicum，Sj)成虫cDNA文库中获得并分析日本血吸虫新的蛋白基因，为日本血吸虫病的防治提供候选疫苗和药物靶点。方法 构建日本血吸虫成虫cDNA文库，挑取重组阳性克隆进行测序，对部分序列进行步移法测序获取全长cDNA，并进行生物信息学分析和登录。结果 获得了1个日本血吸虫新基因一BBC1基因(AY220747)，长623bp，编码184个氨基酸，其编码蛋白的理论分子量为60．8kDa，等电点为5．13。结论 步移法测序和生物信息学技术相结合有利于发现日本血吸虫新基因。     

单链抗体及重组白介素-2双功能抗体融合蛋白的表达及其软件预测

目的利用生物信息学网络资源分析融合蛋白的二级结构及其理化性质,并探讨分泌型抗成骨肉瘤单链双功能抗体基因的表达。方法采用聚合酶链式反应(PCR)将人工合成的抗体分泌信号肽序列加在抗成骨肉瘤单链抗体(scFv)基因5′端,其3′与白介素-2(IL-2)基因连接构成分泌型单链双功能抗体scFv-IL-2基因,将该基因克隆至逆转录病毒表达载体PLxSN,重组质粒pL(scFv-IL-2)SN在脂质体介导下转染PA317包装细胞,G418筛选,直至出现抗性克隆,扩大培养,用NIH3T3测定病毒滴度,将重组病毒感染人成骨肉瘤细胞命名为OSC/scFv-IL-2,以PCR,RT-PCR以及Western blotting对scFv-IL-2基因修饰的OSC9901细胞进行鉴定。在构建融合蛋白之后,运用DNA分析软件DNAs-sist和蛋白质分析软件ANTHEPROTV5分析融合蛋白的氨基酸序列、二级结构及其理化性质。结果经酶切、PCR及Western blotting分析鉴定,成功地构建了融合基因表达载体pL(scFv-IL-2)SN,并获得高滴度产毒细胞株C26,scFv-IL-2融合蛋白通过DNAssist和ANTHEPROTV5软件分析获得了融合蛋白的二级结构及其理化性质。结论利用生物信息学网络资源进行分析预测融合蛋白的性质,为进一步探讨单链双功能抗体基因融合蛋白提供依据。     

阳春砂基于转录组的萜类合酶基因挖掘及一个单萜合酶基因的克隆

【目的】深入挖掘阳春砂转录组中挥发性萜类合酶相关基因,为全面认识阳春砂挥发性萜类代谢途径和分子调控模式奠定基础。【方法】整理前期工作获得的阳春砂2个转录组的数据,筛选已注释的及利用本地blast方法再注释的萜类合成途径的unigene;并通过对部分候选unigene的表达量与挥发性萜类化合物含量的相关性分析及生物信息学分析,进一步筛选出相关基因;采用PCR及重组载体构建的方法克隆其中一个单萜合酶基因,并对其编码蛋白序列进行分析。【结果】筛选得到10个挥发性萜类合成上游途径相关unigene及11个下游萜类合酶基因;相关性分析证明候选基因与阳春砂主要挥发性萜类有较强相关性;并成功克隆得到Av TPS1基因,其序列包含1 803 bp的开放阅读框,编码600个氨基酸;其编码蛋白含有单萜合酶蛋白特有的DDXXD、RRX8W和NSE/DTE等保守基序,N端含有一段叶绿体转运肽;系统进化分析表明Av TPS1属于TPS-b亚家族。【结论】结合转录组、表达谱数据的深入挖掘和与挥发性萜类化合物数据的关联,有效筛选出了阳春砂多个值得后续研究的萜类合酶基因;其中对Av TPS1的克隆及生物信息学分析为后续功能鉴定提供了基础。     

华支睾吸虫成虫CsRPEF基因的生物信息学分析

目的筛选华支睾吸虫的功能基因并进行相应的生物信息学分析。方法使用PCGENE软件、Antheprot-5软件、ExPASy在线分析工具、NCBI上的Blastx程序进行华支睾吸虫RNA聚合酶Ⅱ延长因子(CsRPEF)基因的生物信息学分析。结果获得了CsRPEF基因的序列特征,推测到了CsRPEF的同源蛋白并预测出CsRPEF编码蛋白的分子量、等电点、柔曲性、疏水性、功能性位点等二级结构特征。结论华支睾吸虫成虫CsRPEF基因是一新筛选的功能基因,CsRPEF蛋白是可能参与华支睾吸虫基因转录途径的重要因子。CsRPEF基因的生物信息学分析可为其进一步进行生物学功能的实验研究奠定基础。     

猪SALL1蛋白分子信息分析及基因敲除细胞系制备

目的：从巴马小型猪SALL1的蛋白结构出发,分析其与人SALL1蛋白的同源性,进一步制备Sall1基因敲除的巴马小型猪胎儿成纤维细胞系,为通过体细胞核移植技术获得猪肾脏发育缺陷模型提供实验材料。方法：利用生物信息学方法分析人、猪、鼠 SALL1 的蛋白结构。利用在线设计软件,在猪 Sall1 基因第 1 外显子区域设计单链引导 RNA(single guide RNA, sgRNA)并将其连接至PX330质粒,构建猪Sall1基因敲除打靶载体。在初步转染细胞的基础上,通过Sall1基因测序分析验证 PX330?sgRNA载体打靶效率,最后将打靶载体转染至原代猪胎儿成纤维细胞(porcine fetal fibroblast,PFF)中,通过药物筛选获得单克隆细胞并鉴定其基因型。结果：生物信息学分析表明,相比小鼠,猪的SALL1蛋白与人SALL1蛋白具有更高的同源性。成功构建猪Sall1基因敲除打靶载体,并获得33个单克隆细胞系,经基因测序鉴定得到16个Sall1双等位基因敲除的细胞系。结论：生物信息学方法验证了人和猪SALL1蛋白具有更高的同源性。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得Sall1基因敲除细胞系,为研究Sall1基因在猪肾脏发育过程中的作用提供研究材料,并为下一步获得猪肾脏缺失模型奠定基础。     

应用酵母双杂交技术筛选与前S1蛋白反式激活蛋白3结合的肝细胞蛋白基因

目的用酵母双杂交技术筛选白细胞中乙型肝炎病毒(HBV)前S1蛋白反式激活蛋白3(PS1TP3)的结合蛋白。方法通过聚合酶链反应扩增获得的PS1TP3基因,构建诱饵质粒pGBKT7-PS1TP3,转化酵母细胞AH109并在其内表达,然后与转化了人肝细胞文库的质粒pACT2的单倍体酵母细胞Y187进行配合,在涂有X-α-Gal营养缺陷型培养基(SD/-Trp-Leu-His-Ade)上进行双重筛选,提取阳性酵母克隆的质粒转化大肠杆菌经BglII酶切后测序,进行生物信息学分析。结果筛选出30个与PS1TP3相互作用的蛋白,其中包括泛素蛋白酶E2、丝裂原活化蛋白激酶、β2-微球蛋白、磷酸酯酶张力蛋白等已知功能基因及4个未知功能序列,以及拼接新基因1个。结论成功克隆出PS1TP3蛋白的结合蛋白,为研究PS1TP3的分子生物学功能及HBV的致病机制提供了新的思路和线索。     

日本血吸虫文库筛选、Tetraspanin 2的抗体检测及其单抗的制备

目的筛选新的可能具有诊断意义的血吸虫蛋白分子,并对其进行生物信息学分析。方法以血吸虫病人血清筛选日本血吸虫15 d肝期童虫cDNA文库,对阳性克隆插入片段的核苷酸进行序列分析,将结果通过Internet送入NCBI GenBank进行同源性比较并利用蛋白质分析软件进行生物信息学分析。结果经3轮筛选,共获15个阳性克隆,对其进行测序,获得11个基因,其中5个为编码日本血吸虫线粒体的基因,1个为编码日本血吸虫肌球蛋白的基因,其他5个分别为编码SjCHGC05315、SjCHGC01371、SjCH-GC04782、SjCHGC05166、SjCHGC09769的基因。结论从日本血吸虫肝期童虫cDNA文库中筛选到一批日本血吸虫基因,为血吸虫病新的诊断候选分子的研究提供了材料。     

沙眼衣原体假定蛋白CT389原核表达质粒的构建及结构预测

目的 构建能表达沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis,Ct)假定蛋白CT389的质粒pGEX6P-ct389及预测其结构。方法设计特异性引物,以Ct基因组为模板,PCR法扩增ct389基因,构建携带目的基因的重组质粒pGEX6P-ct389;通过PCR鉴定和双酶切鉴定初筛,测序鉴定验证结果;比较ct389和tc0668基因序列及其编码产物的相似性,采用生物信息学预测CT389蛋白的二级结构和三级结构。结果获得大小约为1 300 bp的ct389基因片段,并成功得到重组质粒pGEX6P-ct389。ct389和tc0668基因及其编码产物的相似性高达84%和92%,CT389蛋白α-螺旋、无规卷曲和β片层的含量分别为27.7%、49.26%和占23.04%。与其三级结构最接近的是鼠疫耶尔森氏菌的纤溶酶原激活物。结论Ct389与tc0668基因从DNA到编码产物具有较高的相似性,ct389可能是重要的沙眼衣原体毒力基因。     

Arthrobacter globiformis酯酶基因的克隆、表达和酶活性测定

采用聚合酶链反应(PCR)的方法扩增了A rthrobacter g lobiform is中酯酶编码基因,与载体质粒连接后在大肠杆菌BL 21(DE 3)中进行表达。以包涵体形式表达的蛋白在8 m o l/L尿素作用下溶解,经过透析复性后获得了具有活性的粗蛋白。产物活性实验表明,酯酶表现出较高的催化活性,为菊酯作为杀虫剂的应用奠定了基础。     

一个复合杂合突变导致的遗传性凝血因子XII缺陷症家系分析

目的：对一个复合杂合基因突变导致的遗传性凝血因子XII（FXII）缺陷症家系进行实验室表型和基因突变分析,寻找致病基因并初步探讨其分子发病机制。方法：检测先证者及其家系成员（共3代5人）血浆凝血酶原时间（PT）、活化部分凝血活酶时间（APTT）、凝血因子VIII促凝活性（FVIII:C）、凝血因子Ⅸ促凝活性（FIX:C）、凝血因子XI促凝活性（FXI:C）、XII促凝活性（FXII:C）和FXII抗原含量（FXII:Ag）等指标以明确诊断。采用PCR直接测序法分析先证者F12基因所有的外显子及其侧翼序列,对可疑的突变反向测序进行验证,并对家系成员的相应突变位点区域进行检测。采用ClustalX-2.1-win软件和4个在线生物信息工具（Mutation Taster、Poly-Phen-2、PROVEAN和SIFT）分析氨基酸突变位点的保守性和突变对蛋白质功能的可能影响;用Swiss-Pdb Viewer 4.0.1软件对突变位点进行蛋白模型相互作用分析。结果：先证者APTT为59.1 s,明显延长;FXII:C和FXII:Ag分别降低至4%和5%,其父亲、母亲、女儿的FXII:C和FXII:Ag降低至32%～37%。基因分析发现先证者F12基因第13号外显子存在复合杂合基因突变,即c.1561G＞A杂合错义突变（p.Glu502Lys）和c.1637T＞C杂合错义突变（p.Met527Thr）;其父亲为p.Met527Thr携带者,母亲和女儿为p.Glu502Lys携带者。保守性分析结果表明,Glu502和Met527在同源物种间高度保守;4个在线生物信息学软件对该两个突变的预测结果一致,均预示很可能是有害突变,可引起相关疾病。突变蛋白模型分析显示,野生型Glu502与His365之间形成1条氢键,Glu502替换为Lys502导致氢键的消失;野生型Met527与Leu524之间形成1条氢键,Met527替换为Thr527导致Thr527-Leu524之间增加2条氢键。结论：该先证者F12基因第13号外显子上存在p.Glu502Lys和p.Met527Thr复合杂合突变,推测该突变遗传自具有血缘关系且分别存在p.Glu502Lys和p.Met527Thr杂合子的父母,并与该家系FXII水平降低有关。     

紫色非硫细菌GP-7基因文库的构建和新酯酶基因的克隆

目的筛选并克隆具备降解甲氰菊酯农药的新酯酶基因。方法通过建立紫色非硫细菌GP-7的基因文库,用酯酶快速筛选方法获取甲氰菊酯降解基因。结果从紫色非硫细菌GP-7的基因文库中筛选到一个新型酯酶基因序列Rhe8。该基因核苷酸序列大小为810 bp,包含269个氨基酸残基,其中有565bp序列片段与Rhodospirillum centenum SW基因组的酯酶基因片段有94%的同源性。结论通过初步测定,该酯酶具备降解甲氰菊酯的能力。     

结核分枝杆菌Rv3084编码酯酶LipR的生物学特性和体内免疫调节功能

  目的  探究结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis,MTB）Rv3084编码的酯酶LipR的生物学特性及其在体内的免疫调节功能。  方法  从MTB H37Rv标准毒力株扩增LipR基因,构建重组表达质粒;测序正确的重组质粒转化入大肠杆菌,诱导LipR蛋白表达并纯化,Western blot鉴定;进行LipR酯酶活性检测,分析影响LipR酶活性的因素;将重组质粒于小鼠胫前肌肉注射0.1 mL（含质粒DNA 100 μg）3次（第1,8,15天）,末次注射后7 d,处死小鼠,取肺、脾脏进行细胞因子检测。  结果  成功构建重组表达质粒,并发现LipR蛋白在大肠杆菌中主要以包涵体的形式表达,蛋白相对分子质量约为33×103;在标准水解活性实验条件（40 ℃,pH7.5）下,其最适水解底物为4-硝基苯基乙酸酯（pNPA,C2）;以4-硝基苯基丁酸酯（pNPB,C4）作为底物,测得LipR水解活性的最适pH值为8.5,最适反应温度为40 ℃,说明LipR是一种相对耐碱耐热的酯酶;而在不同的除垢剂或金属离子存在的环境下,LipR水解pNPB的活性受到一定程度地抑制。重组质粒注射小鼠后,发现LipR能抑制γ-干扰素（IFN-γ）和白细胞介素（IL）-2的分泌,但IL-10分泌量增加。  结论  酯酶LipR可能参与帮助MTB协同抵抗宿主内苛刻的环境,并充当免疫调节剂,抑制促炎细胞因子分泌。     

Purification and renaturation of recombinant human interleukin-2-pseudomonas exotoxin (IL2-PE66(4GLU)) fusion protein.]

OBJECTIVE: To evaluate the effect of a novel approach for purification and renaturation of recombinant human interleukin-2-pseudomonas exotoxin (IL2-PE66(4Glu)) fusion protein. METHODS: A novel purification method established in our laboratory was adopted for the purification of the inclusion body, and after renaturation, recombinant human IL2-PE66(4Glu) fusion protein was purified by DEAE-Sepharose FF ion-exchange chromatography. RESULTS: The purity of the fusion protein that retain its biological activity was as high as 95%, and a recovery rate over 80% of the refolded IL2-PE66(4Glu) fusion protein was achieved. CONCLUSION: The purification and refolding method for inclusion body adopted in this study is simple and practical, which lays the foundation for a large-scale production of the fusion protein.     

人食管癌组织中DNA聚合酶β基因突变的研究

目的：研究人食管癌组织中DNA聚合酶β（POLB）基因的突变情况。方法：利用逆转录聚合酶链反应（RT－PCR）、单链构象多态性（SSCP）和序列分析对30例人食管癌标本组织中DNA聚合酶β基因进行了检测。利用DNASIS、OMIGA等软件分析测序数据。结果：手术切除浸润癌组30例食管癌标本中有13例POLB发生变异,突变率为43．3％（13／30）;而癌旁对照29例正常,仅1例异常。早期原位癌组14标本中有5例POLB发生变异,突变率为35．7％（5／14）;另外,在1例食管鳞状上皮增生中也发现有POLB变异发生。在7例癌组织中存在相同58bp(177位到234位）的基因片段缺失;共有8种点突变形式：（1）375位A→G（Ile→Val),(2)454位T→C（Phe→Ser),(3)462位G→T（Tlu→终止码）,（4）466位G→A（Gly→Glu）,（5)613位A→T（Lys→Ile),(6)648位G→C（Gly→Arg),(7)660位A→G（Arg→Gly)(8)670位A→G（Glu→Gly)。结论：本研究首次在食管癌中发现POLB基因突变;该酶基因突变可能与食管癌的发生、发展相关。     

继发孔房间隔缺损一家系CSX/NKX2.5基因突变研究

目的研究一个继发孔房间隔缺损（ASD）家系同源框转录因子基因CSX／NKX2.5的突变情况。方法收集一个单纯继发孔房间隔缺损家系的临床资料,采用聚合酶链反应及直接测序法对该家系内成员进行CSX／NKX2.5基因突变检测,同时对126名家系外健康对照者的该位点进行单链构象多态性（SSCP）分析。结果该家系中4例ASD患者均存在CSX／NKX2.5基因的3个杂合突变,且3者均为谷氨酸转换为赖氨酸（GAG-AAG）：G270A（Glu32Lys）,G378A（Glu68Lys）和G390A（Glu72Lys）。而在家系内非患者及正常对照者中均未发现该3者突变。结论在中国人一单纯继发孔房间隔缺损家系中发现的CSX／NKX2.5突变,可能是导致此家系房间隔缺损的重要原因。     

抗精神病药奎硫平的神经保护作用

目的：探讨抗精神病药奎硫平的神经保护作用,阐明其神经保护作用的机制。方法：采用体外原代培养的大鼠海马神经元,复制谷氨酸(Glu)损伤模型以模拟抑郁症时的病理改变。实验分为正常对照组、Glu损伤组和奎硫平给药组。体外MTT法检测各组神经元存活率,酶学检测试剂盒测定不同浓度（50、100、200和500μmol·L-1）奎...     

含哌嗪基团DPP-Ⅳ抑制剂类似物的合成及体外活性研究

二肽基肽酶-Ⅳ(DPP-Ⅳ)抑制剂结构中含有伯胺或仲胺基团,与DPP-Ⅳ谷氨酸残基Glu205、Glu206形成氢键,被认为是抑制DPP-Ⅳ活性的重要因素。通过DPP-Ⅳ抑制剂分子对接计算研究发现,含有叔胺的DPP-Ⅳ抑制剂衍生物,通过活性氢原子也可以分别与Glu205、Glu206上羰基形成氢键。本研究设计并合成了14个含有叔胺的哌嗪双取代衍生物,其结构均经MS及1H NMR确证,测定了对DPP-Ⅳ的体外抑制活性,结果表明当被叔胺取代后,对DPP-Ⅳ抑制作用明显消失,因此伯胺和仲胺中氢原子对DPP-Ⅳ的抑制起着关键作用。