睾丸高表达蛋白质HSD-14对小鼠精子发生的影响

目的 研究睾丸高表达基因HSD-14及其编码蛋白质对小鼠精子发生的影响.方法 利用本实验室构建的人睾丸特异ESTs文库,通过电子克隆方法获得一新基因命名为HSD-14基因.纯化原核表达的HSD-14蛋白,并制备兔多克隆抗体.通过HE染色观察腹腔注射HSD-14纯化蛋白或睾丸曲细精管显微注射HSD-14纯化抗体后小鼠睾丸组织的生精变化,并进行TUNEL凋亡检测.结果 电子克隆获得HSD-14基因,在原核表达系统中表达成功.小鼠腹腔注射HSD-14纯化蛋白或睾丸曲细精管显微注射HSD-14纯化抗体后,均发现曲细精管中生精细胞大量脱落,生精细胞的层次紊乱,管腔内有时可见成团脱落的生精细胞,附睾中几乎观察不到成熟精子.TUNEL凋亡检测结果表明,抗体注射组小鼠曲细精管中生精细胞(以精母细胞为主)凋亡程度较正常小鼠睾丸和免疫前血清注射组明显,且多数细胞停留在精母细胞甚至精原细胞的阶段.结论 HSD-14通过诱导精母细胞凋亡抑制小鼠精子发生.     

睾丸表达新基因HSD-28的克隆及其编码蛋白质的研究

目的 研究从人初级精母细胞特异EST文库中克降的新基因HSD-28及编码蛋白质在精子发生过程中的表达及可能发挥的功能.方法 利用根据本实验室构建的人初级精母细胞特异EST文库,通过电子克隆方法,从网络数据库资源获取基因HSD-28.纯化原核表达系统表达的HSD-28蛋白,以此免疫新西兰白兔制备针对HSD-28的特异性多克隆抗体.采用免疫组化的方法研究HSD-28在人睾丸组织中的表达定位.最后,利用酵母舣杂交系统筛选与HSD-28相互作用的蛋白质.结果 克隆得到了的HSD-28基因,提交GenBank获得登陆号为AY251533,全长为641个碱基,其中开放阅读框为504碱基,编码一个由168个氨基酸构成的蛋白质,命名为HSD-28蛋白.将构建的pET-30a-HSD-28重组质粒转化到BL21(DE3)宿主菌,表达并纯化了HSD-28蛋白,大小约为28kDa.免疫组织化学结果显示,HSD-28蛋白特异的定位于人精原细胞和早期初级精母细胞.筛选得到与HSD-28相互作用的两个阳性克隆45#和106#.结论 从人睾丸cDNA文库中成功克隆得到HSD-28基因,其编码蛋白质表达定位于人精原细胞和初级精母细胞中,可能参与精子发生过程中减数分裂的调节.     

应用酵母双杂交技术研究人睾丸特异表达基因HSD-3.8的功能

目的探寻本实验室筛选出的与不孕症相关的人睾丸特异表达基因HSD-3.8(GenBank接收号为AF311312,国际上命名为精子相关抗原1)编码蛋白质的作用配体,揭示其参与受精过程的机制。方法采用酵母双杂交体系,构建含有HSD-3.8基因部分序列(HSD-0.7)的诱饵质粒,筛选人卵巢cDNA文库。在获得阳性克隆后,根据蛋白质结构分析并结合PCR方法重新构建一系列缺失体,在酵母体内验证它们与被捕获的蛋白因子之间的结合。结果酵母双杂交实验获得一阳性克隆,其编码氨基酸与人G蛋白β1亚基羧基端的144个氨基酸同源性为100%。所构建的几种诱饵蛋白缺失体在酵母体内均不能与该捕获的蛋白因子相互作用。结论HSD-3.8编码蛋白质片段HSD-0.7可能通过G蛋白信号转导途径在受精过程中发挥功能,与G蛋白β1亚基的结合有赖于其结构的完整。     

脊髓损伤对生精细胞bcl-2和Bax基因表达的影响

目的 :探讨脊髓损伤后生精细胞减少的原因。方法 :应用链霉菌抗生物素蛋白 过氧化酶 (S P)免疫组织化学法检测脊髓损伤大鼠术后第 2周、第 4周睾丸生精细胞bcl 2 ,Bax蛋白表达的情况。结果 :术后第 2周 ,手术组大鼠睾丸生精细胞bcl 2 ,Bax基因蛋白表达与假手术组比较差异无显著性意义。术后第 4周 ,手术组大鼠与假手术组比较 ,睾丸生精细胞bcl 2基因蛋白表达显著性减少 (P <0 0 5 ) ,Bax基因蛋白表达则显著性增高 (P <0 0 5 )。结论 :bcl 2及Bax基因蛋白表达的改变是脊髓损伤后睾丸生精细胞显著减少的原因之一。     

RSD-7的克隆及其在睾丸组织中的定位

目的 分离、克隆精子发生相关基因,深入了解精子发生的分子机制。方法 采用本组克隆的大鼠睾丸EST筛选cDNA文库、Northern blot、原核表达和纯化、抗体制备和免疫组化等技术。结果 (1)获得1个新的全长cDNA序列,命名为RSD-7。全长l238bp,编码232个氨基酸,GenBank接收号为AF315467。序列分析显示,RSD-7基因编码蛋白质含有1个Ubiquitin-like结构域。(2)Northern blot结果显示,在8种成鼠组织中,RSD-7基因仅在睾丸组织中有明显表达。不同发育天龄的大鼠睾丸组织Northern blot结果显示,出生后30d的大鼠RSD-7基因开始表达,一直到120d仍有表达。(3)RSD-7 cDNA在大肠杆菌中获得高效表达,并纯化了GST-RSD-7融合蛋白,以此为抗原制备了高效价的抗RSD-7蛋白的多克隆抗体。(4)通过免疫组织化学方法,RSD-7蛋白定位于Sertoli细胞胞浆和质膜上。结论 初步分析了RSD-7基因的表达特征并制备了抗RSD-7多克隆抗体,为进一步研究RSD-7蛋白在精子发生过程中的功能提供了条件。     

利用电子差异展示方法克隆人类睾丸特异性新基因

目的 克隆一个新的人睾丸特异性基因.方法 运用电子差异展示方法筛选人类睾丸特异表达新基因,获得有差异显示的代表新基因的克隆重叠群,挑选其中一个克隆重叠群Hs.180197进行多组织RT-PCR验证该重叠群在人睾丸中的表达.然后从包含该重叠群的IMAGE克隆出发,采用生物信息学方法克隆一个人类新基因的全长eDNA序列.结果 新基因全长1197 bp,开放阅读框为504～806 bp,定位于6p21.1-p21.2.编码由100个氨基酸组成,相对分子质量为10 000,等电点为6.81的一个蛋白,该蛋白与已知蛋白无同源性.克隆实验验证该基因阅读框完全正确,推测其可能与精子生成相关,暂命名为TDRGI(restis development related gene 1),GenBank登录号为DQ168992.结论 电子差异展示方法与实验验证相结合用于发现人类功能新基因足行之有效的.     

跨膜蛋白CMTM2在人睾丸和精子中的表达及定位

目的：通过研究跨膜蛋白CMTM2在睾丸和精子中的表达来探讨CMTM2蛋白在男性生殖系统中潜在的功能。方法：Western blot方法检测CMTM2在人睾丸及精子中的表达,免疫组织化学及组织免疫荧光方法检测CMTM2在人睾丸组织中的定位,TRITC-CMTM2及FITC-Hoechst免疫荧光双染法检测CMTM2在人精子顶体反应前后的定位。结果：CMTM2在人睾丸及精子中均有表达,在睾丸组织中CMTM2定位于各级生精细胞的细胞膜,睾丸组织冰冻切片免疫荧光检测的结果与免疫组织化学一致,进一步证实CMTM2存在于睾丸各级生精细胞的细胞膜,在精子中则定位于核后区附近。以TRITC-CMTM2及FITC-Hoechst免疫荧光双染法检测CMTM2在人精子顶体反应前后的定位,在顶体反应前后,CMTM2在人精子的定位及表达量未发生改变。结论：CMTM2在人睾丸和精子中均有表达,其表达定位具有细胞特异性和区域特异性,提示其可能在人睾丸精子发生和精卵融合过程中发挥作用,是男性不育研究的靶基因。CMTM2在男性生殖系统中的表达呈现细胞与生精区域的特异性,提示其高度参与生精功能,但目前针对CMTM2在男性生殖系统与精子生成过程中的作用仍未明确,今后可以采用体外受精 胚胎移植等技术进一步研究CMTM2的作用。     

小鼠睾丸高表达新基因Biot2-L表达谱分析及对睾丸发育影响的初步研究

目的 分析小鼠可能的生精相关的新基因Biot2-L的组织表达谱,探讨其对睾丸发育的影响.方法 利用生物信息学方法分析Biot2-L基因结构特征,不同物种间同源性情况.用RT-PCR、Real-time RT-PCR技术检测该基因在多种正常组织间的表达与定位,以及在睾丸发育过程中该基因表达的动态变化情况.结果 获得基因全长编码序列,生物信息学分析显示编码Biot2-L蛋白中有一CCDC7结构域,在高等哺乳动物如人、大鼠、牛、猩猩等中发现同源蛋白,氨基酸序列同源性达50%以上,均含有CCDC7或相似结构域.RT-PCR证明Biot2-L基因在成年雄性C57小鼠的睾丸组织中大量表达,而在其他10种组织中不表达或低表达.Real-time RT-PCR检测显示Biot2-L基因在睾丸发育过程中呈有规律的动态变化,出生5周时Biot2-L基因开始表达,于7周时达到高峰,老年期时(50周)表达水平下调,表达规律与睾丸发育和生精过程相符.结论 Biot2-L基因在成熟睾丸中高表达并随着睾丸发育过程,其表达水平呈有规律变化,提示该基因可能与睾丸发育及生精过程相关.     

丝氨酸/精氨酸蛋白特异激酶SRPK2在小鼠睾丸组织中的表达及意义

【摘要】 目的 通过研究丝氨酸/精氨酸蛋白特异激酶2（serine/arginine-rich protein specific kinase 2，SRPK2） 基因mRNA及其编码蛋白产物在小鼠睾丸组织中的表达特征，探讨该基因在精子发生过程中的作用及意义。 方法 分别采用半定量逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）和蛋白免疫印迹杂交（Western blotting）分析该基因mRNA及蛋白产物在小鼠多种组织中的表达；利用实时定量PCR（real-time quantitative PCR）分析SRPK2 mRNA在不同发育阶段小鼠睾丸组织中的差异表达；应用免疫组织化学染色和间接免疫荧光技术观察SRPK2蛋白在小鼠曲精小管中的细胞定位和生精细胞内的亚细胞定位。 结果 半定量RT-PCR和Western blotting分析显示SRPK2 mRNA和蛋白在小鼠睾丸组织中均大量表达；实时定量PCR分析发现SRPK2 mRNA在5周及8周龄雄性小鼠睾丸组织中显著表达，具有明显的阶段特异性表达特征。免疫组织化学染色结果表明SRPK2蛋白阳性着色主要位于曲精小管中的长形精子细胞核；间接免疫荧光分析显示SRPK2蛋白定位于长形精子细胞核表面。 结论 SRPK2基因在小鼠睾丸组织中大量表达，并且具有显著的阶段特异性表达特征和明确的细胞核定位，极有可能在小鼠精子发生的变态成形期参与mRNA前体分子的剪接过程，其作用机制值得进一步深入研究。     

DNAJB8在小鼠睾丸生殖细胞中的表达定位

目的：探究DNAJB8［DnaJ heat shock protein family（HSP40） member B8］在小鼠精子发生过程中的表达模式。方法：分别采用实时荧光定量PCR和蛋白免疫印迹实验检测小鼠各脏器、不同发育时期睾丸组织以及不同生精细胞DNAJB8的mRNA转录和蛋白表达量;免疫荧光检测DNAJB8在生精细胞中的表达定位。结果：DNAJB8基因在睾丸组织中特异表达,从小鼠出生后21 d（P21）即圆形精子阶段开始DNAJB8 mRNA保持较高的表达,而DNAJB8蛋白在精子变形晚期出生后35 d（P35）才开始表达。DNAJB8蛋白主要定位在晚期精子细胞及精子鞭毛中段。结论：DNAJB8可能参与小鼠精子变形晚期的发育过程。     

人受精促进肽受体(TCPllc)基因的克隆、表达及选择性剪接

目的 分离、克隆人受精促进肽受体TCPll基因1个新的转录本TCPllc的全长cDNA,研究其表达的阶段性、组织特异性及TCPll基因3种转录本的剪接方式。方法 运用BLAST方法获得与TCPlla同源的ESTs,以逆转录的人睾丸cDNA为模板进行PCR扩增,将PCR扩增片段克隆入pGEM-T easy载体并测序;采用BLAST、ClustalW及RT-PCR方法分析各转录本的基因组结构及剪接方式;RT-PCR方法分析其组织表达的特异性和阶段性。结果 获得1个新的全长cDNA,它编码440个氨基酸的蛋白质,与TCPlla、b相比,在基因组的5′-端存在复杂的外显子剪接现象。RT-PCR结果显示该转录本在正常睾丸中表达,而其他组织、无精症患者及胎儿睾丸组织中未见该基因表达。结论 从人睾丸组织中分离到人受精促进肽受体TCPll基因1个新的转录本TCPllc, 结合mTcp-11的功能提示,TCPll基因a、b、c这3种转录本对精子发生和人受精过程可能起重要作用。     

人受精促进肽受体(TCP11c)基因的克隆、表达及选择性剪接

目的 分离、克隆人受精促进肽受体TCP11基因1个新的转录本TCP11c的全长cDNA,研究其表达的阶段性、组织特异性及TCP11c基因3种转录本的剪接方式。方法 运用BLAST方法获得与TCP11a同源的ESTs,以逆转录的人睾丸cDNA为模板进行PCR扩增,将PCR扩增片段克隆入p哪M—TeMy载体并516序;采用BLAST、ClustalW及RT—PCR方法分析各转录本的基因组结构及剪接方式;RT—PCR方法分析其组织表达的特异性和阶段性。结果 获得1个新的全长cDNA,它编码440个氨基酸的蛋白质,与TCP11a、b相比,在基因组的5′—端存在复杂的外显子剪接现象。RT—PCR结果显示该转录本在正常睾丸中表达,而其他组织、无精症患者及胎儿睾丸组织中未见该基因表达。结论 从人睾丸组织中分离到人受精促进肤受体TCP11基因1个新的转录本TCP1c,结合mTcp-11的功能提示,TCP11基因a、b、c这3种转录本对精于发生和人受精过程可能起重要作用。     

Expression profile of a novel germ cell-specific gene,TSCPA, in mice and human

In order to identify novel genes involved in spermatogenesis, testis cDNA samples from Balb/C mice of different postnatal days were hybridized with the whole mouse genome Affymetrix chip to screen the testis-specific genes. The characteristics of the selected genes were analyzed by RT-PCR as well as other bioinformatic tools. A novel differentially expressed testis-specific gene （GenBank Accession No： NM_029042） in the developmental stages of testes was identified, and named TSCPA. Cellular mapping prediction of TSCPA indicated that its protein was probably expressed in nuclei, and one putative domain （aa 332 377） was anchoring domain of cAMP-dependent type Ⅱ PK. The result of subcellular localization of GFP-TSCPA fusion protein in Cos-7 cells showed that TSCPA protein was expressed in nuclei. RT-PCR analysis revealed that TSCPA was expressed specifically in mouse and human testis. TSCPA gene was expressed weakly in 21-day-old mouse testis and the expression was increased gradually from 38th day to 6th month of mouse testes. No expression of hTSCPA was found in cryptorchidism and Sertoli-cell-only syndrome patients. It was concluded that the expression profile of TSCPA in human and mice indicated that TSCPA might play an important role in spermatogenesis.     

新型重组免疫抑制蛋白B7-2-L-PE40KDEL的分子构建与生物活性及结构特性

目的：构建重组B7－2－L－PE40KDEL融合蛋白,特异性杀伤CD28高表达的T细胞,选择性阻断T淋巴细胞活化过程中的B7：CD28／CTLA－4共刺激信号系统,由此诱导免疫耐受,特异性防治移植物抗宿主疾病（GVHD）和宿主抗移植物疾病（HCGD）。方法：采用基因融合序列重叠延伸（SOE）策略,构建新型重组pRSETA-B7-2-L-PE40KDEL外毒素融合蛋白的原核表达载体,实现融合蛋白在大肠杆菌中的高效表达,利用亲和层析等方法进行蛋白质纯化。对该融合蛋白的结构特征诸如等电点、柔性等进行模拟分析。采用MTT法对其特异性杀伤高表达CD28受体的T细胞的活性进行测定。结果：构建并高效表达了B7－2－L－PE40KDEL融合蛋白,所获融合蛋白的纯度大于95％。该融合蛋白的结构特征模拟分析的结果显示,其柔性及抗原性、亲水性表位均未显著改变。活性测定显示,该重组融合蛋白能有效特异性地杀伤高表达CD28的人T淋巴瘤细胞系,而对未来表达CD28的人白血病细胞系则无任何杀伤。结论：具有靶向性免疫抑制活性的新型重组B7－2－L-PE40KDEL毒素融合蛋白的构建、表达对特异性防治GVHD和HVGD可能产生积极的影响。     

Recombinant human heparin- binding neurite- promoting factor express ed with yeast stimulates neurites outgrowth .

Objectives Heparin- binding neurite- promoting factor (HBNF) is a heparin- binding protein primarily found in the brain, which can stimulate neurite outgrowth in vitro.We expressed recombinant human heparin- binding neurite- promoting factor (hrHBNF) using a yeast system, and observed its activity in stimulating neurite outgrowth in vitro.Methods cDNA encoding mature human HBNF was amplified from total RNA isolated from an 18- week aborted human fetal brain by RT- PCR method.After amplification, the HBNF cDNA gene was cloned into pPIC9K, a shuttle expression vector for yeast system.The positive clone of expression vector bearing HBNF cDNA gene was obtained by screening.Verified recombinant vector was then used to transform Pichia strain GS115 by electroporation.His+ transformants were selected on minimal dextrose medium (MD) plates which were histidine free.His+ yeast recombinants with multi- copy inserts were screened in vivo by their resistance to G418.PCR analysis was used to confirm the integration of the HBNF cDNA gene into the Pichia genome.Secreted expression of hrHBNF protein in culture medium was obtained when the positive clone containing the HBNF cDNA gene was induced by methanol. The hrHBNF product purified by gel chromatography was added to cultured rat pheochromocytoma (PC12) cells to observe its ability to stimulate neurite outgrowth.Results In the recombinant expression vector, the insert was sequenced to show exactly the sequence encoding human HBNF according to Genbank data.The HBNF cDNA gene was cloned downstream to the α- factor, and its open reading frame was in frame with the α- factor signal sequence in pPIC9K.SDS- PAGE showed that the molecular weight of the induced expression product was about 18 kDa, consistent with that of human HBNF reported in the literature.The protein product did promote neurite outgrowth in cultured rat pheochromocytoma (PC12) cells.Conclusion Recombinant human heparin- binding neurite- promoting factor can be expressed with a yeast system, and its product possesses the biological activity to promote neurite outgrowth.     

The Expression of Sperm Membrane Peptide-Hepatitis B Surface Antigen Fusion Protein with Recombinant Vaccinia Virus

A synthetic oligonucleotide, HSD-2a, encoding a peptide segment of the extracellular domain of a human sperm membrane protein, YWK-Ⅱ, was fused with hepatitis B surface antigen gene (HBs gene). The fused gene was then cloned to pUC18 plasmid.     

一条家族性急性髓系白血病相关新基因ELF2C的生物信息学分析

目的利用生物信息学技术对新克隆的家族性急性髓系白血病相关新基因ELF2C和其蛋白序列进行分析,初步探讨其功能。方法以人类基因组数据库为基础,利用生物信息学程序预测ELF2C的基因结构、染色体定位、编码蛋白质的理化性质、亚细胞定位、蛋白质功能域等。结果ELF2C基因定位于4q31．1,全长2257bp,含有432bp的开放阅读框,可编码143氨基酸的蛋白质,且编码蛋白定位于核内,具有多个修饰位点和功能基序,是一个功能活跃的蛋白质。结论ELF2C基因可能是在家族性急性髓系白血病发生发展中具有生物功能的一条全长新基因。     

人胚生殖嵴干细胞多能性调节基因Oct4 的克隆及其在大肠杆菌中的表达

目的:克隆人胚生殖系细胞多能性调节基因Oct4,并使其在大肠杆菌中表达.方法:取4～6周人胚胎分离生殖嵴和背侧肠系膜,利用RT-PCR技术扩增编码Oct4的全长cDNA,并插入到原核表达载体pGEX5T中,构建成 pGEX5T-Oct4重组质粒.β硫代半乳糖苷(IPTG)诱导使该基因在k802菌中表达.结果:用PCR方法扩增获得大小约1.1 kb条带;全自动测序与GenBank中登录的序列97％同源.获得了pGEX5T-Oct4 重组子并在k802菌中获得了表达,SDS-PAGE分析有一特异性的62 000条带.结论:扩增和克隆了人胚生殖系细胞多能性调节蛋白Oct4 全长cDNA并在大肠杆菌中获得表达,为进一步研究人胚生殖系细胞多能性调节与分化奠定了基础.     

男性不育症患者睾丸组织中端粒酶RNA表达状况的研究

目的 为探讨人端粒酶RNA（hTR)基因在男性不育症患者睾丸组织中的表达及其意义。方法 应用核酸原位杂交技术对47例男性不育症患者睾丸组织和10例正常睾丸组织中端粒酶hTR基因的表达进行检测和定位，并应用HPIAS-1000高清晰度图像处理系统对hTR阳性信号进行图像分析，结果 端粒酶hTR基因阳性表达与生殖细胞（精原细胞、精母细胞、精子细胞）的分布定位一致，在精细胞不发育（唯Sertoli细胞综合征）患者睾丸组织中无端粒酶hTR基因的表达。结论 提示端粒酶活性的缺乏可能是生殖细胞发育停滞的原因，但不是唯一的原因。可能还有端粒酶以外的因素起作用，对端粒酶研究有助于了解它在男性生殖中的作用，并为男性不育症在端粒酶途径的基因治疗提供理论和实验依据。