使用人骨钙素启动子实现在体研究成骨细胞特定基因的功能

目的:使用骨钙素启动子构建骨组织特异性小发卡状RNA表达载体.方法:实验于2003-11/2004-09在解放军第四军医大学全军骨科研究所和全军整形外科中心完成.以HEK293细胞基因组为模板,利用聚合酶链反应扩增人骨钙素启动子.将骨钙素启动子、针对虫荧光素酶的小发卡状RNA编码序列和多腺苷酸信号依次克隆至pGL3-control载体的相应酶切位点,经双酶切鉴定和DNA测序证实后命名为pGL3-OCP-shLuc.将pGL3-OCP-shLuc与pGL3-control分别共转染人胚胎肾细胞HEK293和人骨肉瘤细胞MG-63,48 h后测定虫荧光素酶活性,计算相对活性.结果:使用特异性引物成功扩增出长度为830 bp的人骨钙素启动子聚合酶链反应产物.DNA测序结果证实pGL3-OCP-shLuc中的小发卡状RNA表达框与设计完全一致.pGL3-OCP-shLuc与pGL3-control共转染HEK293细胞后,虫荧光素酶相对活性与对照组相比没有明显差异,而共转染MG-63细胞后虫荧光素酶相对活性显降低,剔出效率约为69.8%.结论:成功使用人骨钙素启动子构建了小发卡状RNA表达载体,并实现了骨组织特异性RNA干扰,为将RNA干扰技术引入骨肉瘤基因治疗领域奠定了基础.     

Prss37基因转录起始位点的确定及其转录调控的初步探讨

目的 确定Prss37基因的转录起始位点,并利用转基因技术在整体水平验证该启动子的组织特异性.方法 运用cDNA 5'末端快速扩增法(5' RACE)对C57BL/6J小鼠睾丸mRNA进行分析,确定Prss37的转录起始位点;构建Prss37内源启动子区域转录起始位点上游不同长度DNA片段(1 kb、2 kb、4 kb)驱动的荧光素酶基因表达的质粒;通过受精卵雄原核显微注射技术获得上述三种启动子驱动荧光素酶基因表达的转基因小鼠;利用活体成像技术观察荧光素酶基因的表达,明确启动子的组织特异性.结果 Prss37基因的转录起始位点位于NCBI GeneBankTM(NM_026317.2)报道序列上游的40 bp处;成功获得三种转基因小鼠,其中1kb启动子驱动的转基因小鼠检测到荧光素酶基因的表达,且在脑、睾丸和附睾组织中的表达较强.结论 明确Prss37的转录起始位点,成功获得了睾丸和附睾表达荧光素酶基因的转基因小鼠,为进一步的Prss37基因转录调控研究奠定了基础.     

聚乙二醇化Exendin-4类似物受体亲和力测定方法的建立

基于荧光素酶报告基因法和本实验室前期构建的CHO-GLP-1R-CRE-Luc⁺检测模型细胞株,建立并优化了长效降糖多肽——聚乙二醇化Exendin-4类似物PE与GLP-1受体的亲和力测定方法,并对其进行了方法学验证。结果表明,当药物作用4 h,化学发光底物作用15 min,检测药物在5.7×10^-3~1.5×10³ nmol/L浓度区间内时,该检测方法的专属性和耐用性良好、准确度和精密度较高,符合《生物制品质量控制分析方法验证技术一般原则》的相关要求。本研究为该类GLP-1受体激动剂药物的快速评价与筛选奠定了基础。     

PAI-1启动子序列与荧光素酶报告基因扩增及载体连接问题分析

目的探讨纤溶酶原激活物抑制剂-1(Plasminogen activator inhibitor-1,PAI-1)启动子荧光素酶表达质粒构建中扩增、转化、酶切及连接的问题。方法利用PCR技术扩增1100 bp长度PAI-1启动子片段,与PUC-19T载体连接,将PUC19T-PAI-1 1100质粒,及荧光素酶报告基因pGL3-Basic质粒转染大肠肝菌(DH5a)后扩增,提取并纯化;以BglⅡ,MluⅠ酶切,电泳并回收PAI-1 1100片段和pGL3-Basic酶切大片段,将PAI-1 1100片段插入荧光素酶报告基因pGL3-Basic中,构建含PAI-1 1100片段荧光素酶质粒。结果扩增PAI-11100 bp片段成功,目的片段与载体PUC19T,pGL3-Basic载体连接条件较苛刻,需要增加连接时间及效率的摸索。结论控制扩增时DNA浓度,胶回收,感受态质量,LB平板质量,内切酶,连接时间及质量比等问题都可增加连接成功概率。     

PrLZ基因3′-UTR区荧光素酶报告基因载体的构建及活性检测

目的分析前列腺亮氨酸拉链(PrLZ)基因3′非编码区(3′-UTR)可能的微小RNA(miRNA)调控位点,构建PrLZ基因3′-UTR荧光素酶报告载体,为研究PrLZ基因转录后的miRNA调控提供有效的工具。方法使用PCR方法从PrLZ阳性的C4-2细胞中扩增含PrLZ基因3′-UTR区序列,插入到T-Vector载体上,提高PCR产物的连接、克隆效率,通过Xbal和BamHI限制性内切酶双酶切后将其连入经相同内切酶双酶切后的荧光素酶报告基因载体pLUC中,构建pLUC-PrLZ 3′-UTR载体,使用生物信息学方法预测PrLZ基因3′-UTR可能是miR-34a的作用靶点,使用慢病毒载体构建对照载体(质粒名称-NC)和过表达miR-34a(质粒名称-miR-34a),包装成病毒颗粒后分别感染293-T细胞,然后通过X-tremeGENE HP DNA Transfection Reagent转染试剂将pLUC空质粒和pLUC-PrLZ 3′-UTR重组质粒分别转染293-T细胞,Promega试剂盒测定荧光素酶的活性。结果得到含PrLZ基因3′-UTR序列的荧光素酶报告重组质粒,并用凝胶电泳和基因测序的方法验证了其序列的正确性。在miR-34a高表达组的293-T细胞中,重组质粒组荧光素酶活性比空质粒组低40%,差异具有统计学意义(P0.05)。结论成功构建PrLZ基因3′-UTR荧光素酶报告载体,miR-34a可以显著降低荧光素酶的活性,PrLZ基因3′-UTR上可能有miR-34a的调控作用靶点。     

miR-449a通过靶向KLF4蛋白导致血管平滑肌细胞表型转化

目的探讨miR-449a对于血管平滑肌细胞表型转化、增殖和迁移的作用。方法首先构建携带miR-449a抑制剂、miR-449a mimic的质粒和携带KLF4 siRNA的病毒,并将其转染到血管平滑肌细胞当中,用即时荧光定量PCR检测miR-449a的量,用Western blot检测KLF4的表达量,并检测表型转化相关代表蛋白SM-MHC、α平滑肌肌动蛋白、骨桥蛋白。同时,用CCK-8和细胞划痕试验来评估细胞的增殖和迁移状况。用免疫荧光检测蛋白表达量及细胞结构变化。用荧光素酶报告基因实验来证实miR-449a与KLF4之间的关系。结果实验发现,miR-449a的下调可以增加KLF4的表达以此达到促进血管平滑肌细胞表型转化的作用,并增加其增殖和迁移能力。结论可以通过上调miR-449a降低KLF4的表达,从而抑制血管平滑肌细胞的表型转化及降低其增殖和迁移能力。     

MDR1启动子/荧光素酶质粒的构建及其在朊蛋白高表达胃癌细胞中的活性检测

目的:构建含MDR1基因启动子的荧光素酶报告基因质粒,并检测其在朊蛋白高表达胃癌细胞系中的活性表达。方法:PCR克隆人MDRl基因启动子片段,通过亚克隆将启动子分别插入到pMD18-T载体和荧光素酶报告基因pGL3-Enhancer载体中,建立含MDR1启动子的荧光素酶报告基因质粒pGL-MDR1,并经测序及酶切确定扩增序列;脂质体基因转染法将pGL-MDR1转染入朊蛋白高表达胃癌细胞系SGC7901-PrP,并测定其荧光素酶活性。结果:PCR克隆出MDR1启动子经DNA测序证实序列正确,pGL-MDR1转染入朊蛋白高表达胃癌细胞系的荧光素酶活性,较转染入pcDNA3.1空载体细胞系相比升高3~5倍。结论:成功构建含MDRl启动子的荧光素酶报告基因质粒;上调朊蛋白表达可激活MDR1的转录活性。     

HIV-1 Tat蛋白结合Tar的抗艾滋病药物筛选模型的建立研究

目的建立HIV-1Tat蛋白结合Tar的抗HIV-1药物筛选模型用于抗HIV药物筛选。方法构建表达HIV-1Tat蛋白的真核表达质粒（pCDNA3，1（＋）-Tat）和HIV-1 LTR-luc荧光素酶报告基因，采用脂质体转染法共转染HeLa细胞，荧光仪检测Tat蛋白促进荧光素酶在HeLa细胞内的表达情况，建立HIV-1Tat蛋白结合Tar的细胞模型，用于抗HIV-1的药物筛选。以DRB（5，6-二氯-1-β-呋核亚硝脲-苯并咪唑）为阳性对照，进行模型的建立及条件的优化。结果通过反复试验表明，目的基因和报告基因的配比、转染时培养液中小牛血清的含量、细胞浓度、转染前细胞状态以及药物作用时间的长短等对模型的稳定性和敏感性有影响。结论应用优化的细胞模型对文冠果、紫苏等浸提物进行筛选及结果的分析。     

低氧对人肺腺癌A549细胞迁移和黏附的影响

目的：探讨低氧对人肺腺癌A549细胞迁移以及与血管内皮细胞黏附的影响。方法：细胞划痕实验和Transwell实验检测低氧对A549细胞迁移和浸润的影响；细胞黏附实验检测低氧对A549细胞与血管内皮细胞黏附的影响；免疫荧光法观察低氧对A549细胞中E-cadherin、β-catenin、纤维状肌动蛋白（F-actin）分布的影响；荧光素酶报告基因检测低氧对A549细胞中依赖于缺氧诱导因子-1（hypoxia-inducible factor-1，HIF-1）的转录活性的影响。结果：低氧可以促进A549细胞的迁移、浸润和与血管内皮细胞的黏附，影响A549细胞中E-cadherin和β-catenin的分布及F-actin细胞骨架的重排，上调A549细胞中依赖于HIF-1的报告基因的表达。结论：低氧促进A549细胞的迁移、浸润和与血管内皮细胞的黏附可能是通过调控A549细胞中依赖于HIF-1基因的表达，进而影响细胞中E-cadherin和β-catenin分布和F-actin细胞骨架的重排。     

小鼠LRP5基因负调控区分析

为研究小鼠LRP5基因-1 229 bp~-1 034 bp之间存在的负调控区,在此区域内构建了3种荧光素酶报告基因表达载体,即pGL3-1229(-1 229 bp~-914 bp),pGL3-1130(-1 130 bp~-914 bp)及pGL3-1051(-1 051 bp~-914 bp)。以PRL-TK为内参照质粒,瞬时转染COS-7,48 h后收集细胞测定荧光素酶相对表达活性。结果表明pGL3-1229质粒的相对荧光素酶活性是pGL3-1130的26%,有显著性差异。在-1 229 bp~-1 130 bp之间存在负调控元件,软件分析COUP可能是小鼠LRP5基因的负调控元件,有待进一步突变分析证实。