Identification of the new promoter in the fisrt intron of ORMDL3 gene

目的 构建表达血清类黏蛋白1样蛋白3(ORMDL3)基因第一内含子中新启动子区的质粒,并研究其功能特征.方法 以人基因组DNA为模板,PCR扩增ORMDL3基因第一内含子内新转录起始位点上下游776 bp启动子区片段,酶切并连接此片段至pGL3-basic载体,构建含有ORMDL3基因第一内含子中新启动子区的基因重组体,并转染人胚肾293细胞.荧光素酶检测报告基因启动子的活性,计算相对活性单位.生物信息学方法分析转录因子结合位点.结果 成功构建含有新启动子的重组质粒.与pGL3-basic空载体相比,新启动子活性明显增强,并定位于转录起始位点-363 bp至-63 bp之间,且该区域存在Sp1、GATA-1等转录因子的结合位点.结论 ORMDL3基因第一内含子中新转录起始位点上游具有启动子活性,在-363 bp至-63 bp区域存在转录调控元件,且Sp1、GATA-1等转录因子可能参与其转录调控.     

ORMDL3基因第一内含子中新启动子区的鉴定

目的构建表达血清类黏蛋白1样蛋白3(ORMDL3)基因第一内含子中新启动子区的质粒,并研究其功能特征。方法以人基因组DNA为模板,PCR扩增ORMDL3基因第一内含子内新转录起始位点上下游776bp启动子区片段,酶切并连接此片段至pGL3-basic载体,构建含有ORMDL3基因第一内含子中新启动子区的基因重组体,并转染人胚肾293细胞。荧光素酶检测报告基因启动子的活性,计算相对活性单位。生物信息学方法分析转录因子结合位点。结果成功构建含有新启动子的重组质粒。与pGL3-basic空载体相比,新启动子活性明显增强,并定位于转录起始位点-363bp至-63bp之间,且该区域存在Sp1、GATA-1等转录因子的结合位点。结论 ORMDL3基因第一内含子中新转录起始位点上游具有启动子活性,在-363bp至-63bp区域存在转录调控元件,且Sp1、GATA-1等转录因子可能参与其转录调控。     

CD2AP启动子的克隆和活性分析

目的 构建表达CD2AP基因转录起始位点上游启动子的表达质粒,转染人类胚胎肾(HEK)-293T细胞,评价其启动子活性.方法 以人全血细胞总DNA为模板,PCR扩增CD2AP转录起始位点上游2082 bp的启动子区片段.亚克隆此片段至无启动子活性的pGL-3基本载体荧光素酶报告基因上游的多克降位点,构建含CD2AP启动子的重组报告质粒.转染HEK-293T细胞,行荧光素酶活性检测,计算相对活性单位(RLU).生物信息学分析转录因子结合位点.结果 酶切,测序鉴定证实成功构建含有CD2AP基因转录起始位点上游2082 bp的启动区的表达质粒.CD2AP的启动子与正常的pGL-3基本质粒比较,其RLU增加了74.8倍.其上游启动子区序列中含多个转录因子结合序列如AP1、Sp1、CREB和GATA-1等.结论 CD2AP转录起始位点上游序列在HEK-293T细胞中具有较强的启动活性.     

PML-RARα245与hGM-CSF双基因DNA疫苗的构建与表达

目的 采用长度为245 bp的急性早幼粒细胞白血病PML-RARα融合基因片段构建新的PML-RARα与hGM-CSF真核双表达载体.方法 用RT-PCR技术从NB4细胞的RNA中扩增长度为245 bp的PML-RARα基因片段,PCR技术从pORF-hGM-CSF质粒中扩增出hGM-CSF基因,分别将两基因片段连接到pIRES质粒的多克隆位点A和B中,构建真核双表达载体.用酶切和序列分析方法验证所构建载体的正确性.将重组质粒转染K562细胞,利用RT-PCR和点杂交技术检测重组质粒在真核细胞中的转录和翻译情况.结果 双酶切结果证明重组质粒中含有相应大小的PML-RARα基因片段及hGM-CSF基因,序列分析证明重组质粒中插入片段的碱基序列完全正确.该重组质粒能够在真核细胞中正常转录和翻译.结论 成功构建了含有PML-RARα245及hGM-CSF的双表达载体,为筛选合适的抗原片段用于构建治疗急性早幼粒细胞白血病的PML-RARαDNA疫苗提供重要资料.     

人破骨细胞分化因子基因启动子报告载体的构建

目的：构建能够报告人破骨细胞分化因子（ODF）基因启动子活性的表达载体。方法：以人基因组DNA为模板，PCR扩增含有ODF基因启动子的2段序列（-2433-1243 bp和-1262-＋100bp）。通过T-A克隆将这2个序列片段分别连接到pGEM-TEasy克隆载体上。利用特定的限制性内切酶位点。将这2个序列片段酶切后进行正确拼接并定向克隆到不含启动子的pEGFP-1报告基因载体上。将该重组质粒pEGFP-1-ODF瞬时转染成骨细胞系UMR106．检测其能否在ODF基因启动子（-2358-＋100bp）的调控下表达报告基因增强型绿色荧光蛋白（EGFP）。结果：pEGFP-1-ODF经酶切鉴定和序列分析证实与设计完全一致。细胞瞬时转染结果表明，pEGFP-1-ODF转染的UMR106能表达EGFP。结论：人ODF基因启动子报告载体的成功构建。为进一步研究ODF基因表达转录水平的调控机制奠定了基础。     

PCR结合洋地黄毒苷标记的RNA探针及酶联免疫测定法检测HTV-1前病毒DNA

聚合酶链反应(PCR)技术与核酸分子杂交技术相结合可用于临床检测极微量的1型人类免疫缺陷症病毒(HIV-1)DNA。使用同位素探针存在半衰期短、危险及费时等缺点,限制了PCR的广泛应用,因此作者建立了PCR、溶液杂交(SH)反应和酶联免疫测定(EIA)三者相结合的PCR-EIASH法用于临床检测HIV-1 DNA。首先作者合成两对引物,外引物SK145-SK39用于扩增HIV-1gag基因(905～1204碱基对),其中SK145的5′端用生物素标记。内引物N5和N6用于扩增这一片段内部935～1117位碱基片段。引物N5的5′端含有T7RNA聚合酶启动子序列。通过PCR,把利用内引物从HIV-1基因组中扩增得到的小片段放入含有洋地黄毒苷标记三磷酸尿苷(UTP)的T7聚合酶体外转录体系中,利用其上游的启动子序列,转录得到洋地黄毒苷标记的单链RNA作为     

pcDNA3.1/hTSHR_(1043～1354 bp)重组体的构建及在中国仓鼠卵巢细胞中的表达

目的构建重组体pcDNA3.1/hTSHR1043～1354bp及在中国仓鼠卵巢细胞(CHO)表达hTSHR膜外区氨基酸314～418蛋白分子。方法提取人正常甲状腺组织总RNA,反转录后进行聚合酶链反应(PCR),将纯化的扩增产物hTSHR1043～1354bp与表达载体pcDNA3.1连接后转化TOP10E.coli感受态菌。经PCR、HindⅢ酶切和核苷酸序列测定方法鉴定插入序列和方向正确的重组质粒转染CHO细胞,并用Westernblot方法鉴定表达的蛋白。结果PCR扩增得到hTSHR膜外区C端312bp的基因片段hTSHR1043～1354bp。该片段与表达载体pcDNA3.1的连接后转化TOP10E.coli感受态菌。重组质粒经PCR、HindⅢ酶切和核苷酸序列测定方法鉴定证实hTSHR1043～1354bp片段插入序列和方向正确。重组质粒转染的CHO细胞裂解液经Westernblot可以检测出15900的蛋白条带,与预期的蛋白相对分子质量相符。结论成功构建了重组体pcDNA3.1/hTSHR1043～1354bp,其转染CHO细胞后表达159000的目的蛋白(hTSHR氨基酸314～418蛋白片段)。     

人类疱疹病毒8型K1基因的克隆及其在内皮细胞和前列腺癌细胞中的表达

目的构建含人类疱疹病毒8型(HHV-8)致瘤基因K1的真核表达质粒,并将其导入内皮细胞(EC)和前列腺癌细胞(PC-3)中进行表达。方法根据GenBank中登记的K1基因核酸序列设计PCR引物,在其5′端及3′端分别引入Xho I和Xba I酶切位点,并在其下游引入Flag标签蛋白序列用于后期K1蛋白表达的检测。以含有K1基因的HHV-8 DNA为模板扩增K1基因,经双酶切纯化后将其克隆入真核表达载体pCI-neo中。重组质粒经核酸测序鉴定后分别瞬时转染EC和PC-3细胞系,于转染后48 h提取细胞RNA及蛋白,分别以RT-PCR和Western blot检测K1基因的转录和表达情况。结果成功构建了含K1基因的重组质粒pCI-K1。核酸序列分析显示,克隆的K1基因全长928 bp,与GenBank中登记的K1基因100%同源,引入的Flag序列完全正确。经pCI-K1转染后的EC及PC-3细胞中均可检测到K1 mRNA转录和蛋白表达。结论重组质粒pCI-K1构建成功,并在EC和PC-3细胞中正确表达。     

pmRNA IRES-hKDR(Ig1-3)重组质粒的构建、表达及鉴定

目的:利用基因工程技术构建pmRNA IRES-hKDR(Ig1-3)重组质粒,为其应用于肿瘤的基因治疗奠定基础.方法:以本实验室构建保存的pcDNA3.1 hKDR为模板,PCR扩增hKDR(Ig1-3)cDNA片段后用Nco Ⅰ和Xho Ⅰ酶切后插入pmRNA IRES多克隆位点的相应位点中,经PCR、酶切和测序鉴定其序列正确性,然后用试剂盒体外转录出相应的mRNA,用脂质体转染COS-7细胞,经G418筛选后通过免疫组化和Western blot检测该融合蛋白.结果:PCR、酶切和测序证实pmRNA IRES-hKDR(Ig1-3)构建成功,体外转录出相应的mRNA,免疫组化和Western blot检测出其蛋白表达.结论:成功构建含pmRNA IRES-hKDR(Ig1-3)的真核表达重组质粒,有助于进一步研究其抗肿瘤作用.     

靶向性发夹状RNA对卵巢癌SKOV3细胞H-ras基因表达的影响

目的运用构建的小发夹状RNA重组质粒pshRNA/H-ras,研究其对卵巢癌SK-OV3细胞株内源H-ras基因的抑制作用。方法应用基因克隆技术,设计含21bp H-ras基因编码序列片段及中间以4~5个bp间隔的反向重复序列,克隆至转录载体pTZU6 1上并行序列分析。转染重组质粒pshRNA/H-ras至SKOV3细胞中,分别采用RT-PCR、Western blot检测细胞内H-rasmRNA和蛋白表达的变化。结果成功构建发夹状RNA载体,经DNA序列鉴定为正确的目的序列。RT-PCR和Western blot结果表明,重组质粒pshRNA/H-ras1和pshRNA/H-ras2均能在基因转录水平和蛋白表达水平上明显抑制SKOV3细胞内源H-ras蛋白的表达,抑制率达67%以上。结论重组质粒pshRNA/H-ras可显著抑制SKOV3细胞内源H-ras基因mRNA的转录和相应蛋白质的表达,为进一步研究H-ras基因在卵巢癌细胞异常增殖中的作用打下基础。     

蛋白转导结构域4-铜/锌-超氧化物歧化酶融合蛋白的制备及其穿细胞膜的功能研究

目的 拟构建蛋白转导结构域(PTD)4-铜/锌-超氧化物歧化酶(Cu/ZnSOD)原核表达质粒,纯化制备PTD4-Cu/ZnSOD融合蛋白,探讨其穿膜能力.方法 设计合成hCu/ZnSOD引物,扩增hCu/ZnSOD cDNA片段;采用PCR靶向克隆法将扩增产物与含有相同酶切位点载体质粒PET16b-PTD4进行重组,扩增质粒,双酶切鉴定和DNA测序;获得PET16b-PTD4-Cu/ZnSOD(CDs)原核表达载体,导入感受态E.coli BL21(DE3)中,进行扩增培养,收集菌体,将其裂解离心、Ni+2亲和层析、收集目的蛋白.融合蛋白孵育人心肌细胞,免疫荧光法检测融合蛋白穿膜能力.结果 通过测序证实实验扩增所得的PTD序列与设计的预期序列一致.设计并简并PTD4-Cu/ZnSOD基因长度为567 bp,通过引物进行正反向测序证实该序列与已被登录的GEN-BANK中Cu/ZnSOD序列相一致,并构建了相应的原核表达质粒.并在E.coli BL21进行大量表达,最终收集的PTD4-Cu/Zn-SOD具有良好水溶性.SDS-page分析显示构建的PTD4-Cu/ZnSOD分子量约为20 kDa,与预期的蛋白分子量20.45 kDa相符合.融合蛋白可以穿透心肌细胞胞膜,进入细胞后主要分布在胞质和胞核内并具有天然活性.结论 成功地构建了PET16b-PTD4-Cu/ZnSOD原核表达质粒,获得了可穿透心肌细胞膜的PTD4-Cu/ZnSOD融合蛋白,为应用Cu/ZnSOD治疗缺血性疾病的研究奠定了基础.     

Protein transduction by poly-arginine

Protein transduction methods have been developed utilizing the delivery of peptides and proteins into eukaryotic cells by the protein transduction domain (PTD). Initially, the PTD domain was developed from the sequences from HIV-1 TAT, HSV VP-22 and antennapedia homeoprotein. Recently, several novel PTDs were developed and has been used as a valuable strategy for transduction of therapeutic protein. We developed a novel, high efficiency PTD (11 arginine) based on the TAT sequence and used 11R for the regulation of intracellular signal cascades. PTD can deliver proteins and other bioactive compounds and therefore serves as a very useful strategy for the development of therapeutic agents.     

蛋白转导结构域修饰小鼠干扰素-γ的研制

目的:制备蛋白转导结构域修饰小鼠干扰素-γ(PTD-mIFN-γ),为研究PTD-mIFN-γ功能作准备。方法:以质粒pUC19/mIFN-γ为模板,经3轮聚合酶链反应(PCR)扩增编码PTD-mIFN-γ片段,克隆于质粒pUC19上,测序鉴定正确后构建到pQE80L表达质粒载体中,经BamHⅠ和HindⅢ双酶切后1.2%琼脂糖凝胶电泳鉴定,利用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和Western blot法检测表达的目的蛋白,镍离子-次氨基三乙酸(Ni2+-NTA)凝胶亲和层析纯化重组蛋白,酶联免疫吸附实验(ELISA)检测PTD-mIFN-γ。结果:PCR扩增得到编码PTD-mIFN-γ的cDNA,SDS-PAGE和Western blot法分析显示重组蛋白获得了高效表达,ELISA法检测出目的蛋白。结论:成功制备了PTD-mIFN-γ。     

PTD4-apoptin protein and dacarbazine show a synergistic antitumor effect on B16-F1 melanoma in vitro and in vivo

PTD4-apoptin protein enters cells and harbors tumor-selective cell death activity. Dacarbazine is the mainstay of treatment for malignant melanoma. In this study, we investigated the cytotoxic effect of PTD4-apoptin protein and/or dacarbazine in mouse B16-F1 and human A875 and SK-MEL-5 melanoma cells in vitro and by means of a mouse B16-F1 melanoma model in vivo. PTD4-apoptin protein inhibits the growth of B16-F1, A875 and SK-MEL-5 melanoma cells in a dose-dependent manner, but not in normal human cell lines WI-38 and L-02. PTD4-apoptin combined with dacarbazine revealed a synergistic cytotoxic effect (coefficient of drug interaction < 1) in all three different tumor cell lines. In vivo, PTD4-apoptin protein and dacarbazine alone effectively inhibited the growth of B16-F1 melanoma in C57BL/6 mice. Strikingly, combined PTD4-apoptin/dacarbazine treatment significantly increased the antitumor effect in comparison to the single treatments. As important, a combined PTD4-apoptin/dacarbazine treatment with a 50% reduction of dacarbazine revealed similar antitumor activities, without detectable hematologic side effects. A combined PTD4-apoptin/dacarbazine treatment represents a promising novel efficient and safe anticancer strategy.     

Creation of novel Protein Transduction Domain (PTD) mutants by a phage display-based high-throughput screening system

Significant research effort is currently focused on Protein Transduction Domains (PTDs) as potential intracellular drug delivery carriers. However, the application of this technology is limited because the transduction efficiencies are often insufficient for therapeutic purposes, even using HIV-1 Tat peptide. Here we describe a high-throughput screening method based on a phage display system for isolating novel PTDs with improved cell penetration activity. The screening method involves using protein synthesis inhibitory factor (PSIF) as cargo of PTD. Using this method, several Tat-PTD mutants of superior cell-penetrating activity were isolated. Interestingly, the amino acid sequence of the PTD mutants contained some characteristic residues, such as proline. Thus, our screening method may prove useful in determining the relationship between protein transduction and amino acid sequence.