SIRT7基因乙酰化活性缺失突变真核表达载体的构建

目的构建SIRT7基因乙酰化活性缺失的定点突变真核表达载体。方法用RT-PCR法从293T细胞中扩增SIRT7基因,并克隆到真核载体pcDNA 3.1/myc-His(-)A上。采用Two-step PCR定点突变技术,构建SIRT7基因的H187Y突变质粒,经测序确证定点突变成功,再将SIRT7及突变载体转染293T细胞,Western blot检测融合蛋白表达。结果克隆出SIRT7基因,构建了真核载体pcDNA 3.1/myc-His-SIRT7,经Two-step PCR获得突变体pcDNA 3.1/myc-His-SIRT7H187Y。DNA测序结果表明,编码187位氨基酸的560~562位碱基由CAC突变为TAC,其他碱基均无突变。SIRT7和H187Y突变载体转染293T细胞后,可检测出myc-SIRT7融合蛋白表达。结论成功构建了SIRT7以及H187Y突变的真核表达载体。     

SIRT1调节昼夜节律的研究进展

昼夜节律有一套精密的分子调控机制,形成约24 h的周期,乙酰化和去乙酰化调节对此周期至关重要。昼夜节律运动输出周期故障是调控昼夜节律的乙酰化酶,它可以乙酰化脑和肌肉组织芳香烃受体核转运蛋白的类似蛋白1(BMAL1)和组蛋白H3激活基因表达。而沉默信息调节因子1(SIRT1)为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸依赖的去乙酰化酶,它可以去乙酰化BMAL1和组蛋白H3。目前,昼夜节律调控的去乙酰化过程相较乙酰化过程研究较少。未来,应深入探讨SIRT1在昼夜节律导致的衰老性疾病中的作用。     

SIRT1与乙酰化底物、NAD+或烟酰胺的相互作用

沉默信息调节因子2相关酶1（SIRT1）是一类腺嘌呤二核苷酸(NAD+)依赖性去乙酰化酶。烟酰胺是SIRT1催化的去乙酰化反应的产物,也是SIRT1的一种非竞争性抑制剂。利用蛋白同源模建和分子对接方法构建了“SIRT1/NAD+/p53乙酰化多肽”和“SIRT1/ADPR（二磷酸腺苷核糖）/烟酰胺”的两种复合物结构模型。根据“SIRT1/NAD+/p53乙酰化多肽”的复合物模型,发现SIRT1的265位丝氨酸(S265)和346位天冬酰胺(N346)与NAD+有相互作用,275位丝氨酸(S275)位于NAD+结合口袋的入口处。通过酶动力学实验证明：将S265、N346和S275突变之后会降低甚至消除NAD+与SIRT1的相互作用。另外,根据“SIRT1/ADPR/烟酰胺”的复合物模型,烟酰胺的酰胺基团与347位异亮氨酸(I347)、348位天冬氨酸(D348)形成了氢键,同时其嘧啶环埋在由262位丙氨酸(A262)、270位异亮氨酸(I270)、273位苯丙氨酸(F273)、316位异亮氨酸(I316)和347位异亮氨酸(I347)所包围的疏水环境中。将I316突变成丙氨酸,提高了酶与烟酰胺的结合能力,也显著提高了烟酰胺的抑制活性,这一现象表明烟酰胺结合在SIRT1的C口袋处。     

组蛋白去乙酰化酶SIRT1调控氧化低密度脂蛋白诱导巨噬细胞凋亡的表达

目的 观察组蛋白H3赖氨酸残基9乙酰化(H3K9Ac)在氧化低密度脂蛋白(oxLDL)诱导的巨噬细胞凋亡模型中的表达,探讨组蛋白去乙酰化酶——炎症因子沉默信息调节蛋白1(SIRT1)对组蛋白乙酰化的影响,及其通过基因表观遗传学作用,经氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)通路调控巨噬细胞凋亡的机制。方法 培养BALB/c小鼠单核巨噬细胞(RAW264.7),并加入oxLDL构建巨噬细胞模型。将细胞分为对照组(加入双蒸水)和实验组(加入50μg/mL oxLDL),分别检测两组细胞凋亡及白细胞介素(IL-6)、SIRT1、H3K9Ac和PPARγ的蛋白表达水平。另外,将实验组细胞分别给予SIRT1兴奋剂(白藜芦醇,终浓度50 nmoL/L)和SIRT1抑制剂(尼克酰胺,终浓度50 nmoL/L),观察SIRT1过表达或抑制对oxLDL诱导巨噬细胞模型中细胞凋亡及SIRT1、H3K9Ac、PPARγ和磷酸化过氧化物酶体增殖物激活受体γ(Ser112位点)[pPPARγ(S112)]的蛋白表达水平的影响。采用Hoechst荧光凋亡染色法检测各组细胞凋亡;采用Western blotting...     

Sirtuin家族成员及其生物学特性

组蛋白的乙酰化/去乙酰化修饰在基因表达调控中起重要作用.参与去乙酰化的酶除了经典的Ⅰ类和Ⅱ类组蛋白去乙酰化酶(HDAC)外,还有Ⅲ类HDAC,即Sir2相关酶类(Sir2-related enzymes,Sirtuin),它是一类依赖NAD的去乙酰化酶,共有7个成员(SIRT1～SIRT7).哺乳动物Sirtuin可与...     

去乙酰化酶SIRT1调控PFOA诱导小鼠肝损伤的作用及机制研究

【立论依据】 流行病学调查发现,全氟辛酸(PFOA)和人类多种疾病密切相关。我们前期研究发现PFOA可通过氧化应激、炎症反应和诱导凋亡引起小鼠肝脏毒性损伤。去乙酰化酶SIRT1在细胞应激反应中具有关键作用,可引起多种转录因子去乙酰化,从而促进细胞存活,抑制凋亡。因此,我们提出:“SIRT1的去乙酰化修饰可能对PFOA诱导的小鼠肝损伤起保护作用”。 【设计思路】 在前期研究的基础上,探讨PFOA肝脏毒性与SIRT1表达和反应活性的相关性;利用SIRT1激活剂以及SIRT1抑制剂观察SIRT1信号通路对PFOA诱导的肝脏毒性损伤的调控作用;通过检测P53、NF-κB p65 和FOXO3a的表达和乙酰化水平,分析SIRT1系统调控PFOA肝脏毒性的分子机制,是否与SIRT1对P53、NF-κB p65 和FOXO3a的去乙酰化修饰有关。 【实验内容】 (1)Real-time PCR和蛋白质印迹方法检测SIRT1的表达,免疫共沉淀法检测SIRT1的反应活性,对比正常对照和PFOA染毒小鼠,明确PFOA肝脏毒性与SIRT1的相关性;(2) PFOA染毒小鼠给予SIRT1激活剂SRT1720以及SIRT1抑制剂尼克酰胺,石蜡切片HE染色观察肝组织病理学改变;全自动生化分析仪检测ALT、AST、ALP及LDH的血清水平;酶联免疫分析IL-6、COX-2及CRP的肝组织水平;免疫组化检测DNA氧化损伤标志物8-OHdG的产生;比色法检测MDA生成及SOD、CAT和GSH-PX的活性;TUNEL染色法观察细胞凋亡;real-time PCR和蛋白质印迹方法检测Bcl-2、Bax、Fas、FasL等凋亡相关基因的表达,明确SIRT1通路的激活或抑制对PFOA诱导肝脏损伤的调控作用;(3)应用乙酰化赖氨酸抗体通过蛋白质印迹方法检测P53、NF-κB p65 和FOXO3a的乙酰化水平,分析SIRT1是否通过对P53、NF-κB p65 和FOXO3a的去乙酰化修饰调控PFOA诱导的肝脏毒性损伤。 【材料】 本项目以小鼠为实验动物,实验仪器包括实时荧光定量PCR仪、全自动DNA扩增仪、紫外可见分光光度计、石蜡切片机、高速低温离心机、蛋白电泳系统、电转仪、全自动生化分析仪等。 【可行性】 本项目充分分析了国内外研究现状和发展前景,并取得了较好的前期研究基础。 【创新性】 SIRT1对PFOA肝脏毒性的调控作用尚未见报道,本实验项目研究SIRT1对PFOA诱导肝损伤的保护作用及其分子机制,为预防和治疗全氟化合物引起的肝脏损伤寻找新靶点。     

组蛋白去乙酰化酶SIRT1经Toll样受体4途径对巨噬细胞凋亡的调控

目的 观察组蛋白去乙酰化酶——人沉默调节蛋白(SIRT1)经组蛋白表观遗传学调控细胞凋亡的具体机制和途径,为动脉粥样硬化防治提出新思路。 方法 选用假手术组大鼠作为对照,观察颈动脉损伤组大鼠颈动脉组织凋亡、SIRT1、组蛋白3(H3)、H3赖氨酸9位点乙酰化(H3K9Ac)及炎症因子蛋白表达;选用不同条件干预的氧化低密度脂蛋白(oxLDL)暴露巨噬细胞为研究对象,采用细胞功能获得或缺失方法,观察巨噬细胞凋亡、SIRT1、H3、H3K9Ac及炎症因子蛋白表达。 结果 与假手术组大鼠和对照组巨噬细胞比较,颈动脉损伤组大鼠颈动脉组织和oxLDL暴露巨噬细胞SIRT1蛋白表达减少,H3K9Ac/H3比值增加,Toll样受体4(TLR4)、白介素1β(IL-1β)蛋白表达增加且伴有凋亡增加(P<0.01);与给予SP600125(JNK 通路拮抗剂)、IAXO-102(TLR4通路拮抗剂)、LY294002(PI3K 通路拮抗剂)干预的巨噬细胞比较,IAXO-102干预后,SIRT1减少现象被逆转(P<0.01);给予SIRT1兴奋剂后,巨噬细胞凋亡减轻伴有H3K9Ac/H3比值减少,TLR4、IL-1β蛋白表达减少(P<0.01);给予SIRT1抑制剂后,巨噬细胞凋亡加重伴有H3K9Ac/H3比值增加,TLR4、IL-1β蛋白表达增加(P<0.01)。 结论 组蛋白乙酰化表观遗传学参与细胞凋亡的调控,进而与动脉粥样硬化发生发展密切相关。组蛋白去乙酰化酶SIRT1减少,H3乙酰化增加,恶化细胞凋亡,促发动脉粥样硬化发生发展,这个过程必经TLR4途径实现。     

沉默信息调节因子1与动脉粥样硬化

沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)是一种烟酰胺腺嘌呤二核苷酸依赖的去乙酰化酶,SIRT1是与哺乳动物sir2同源性最高的家族成员。SIRT1不仅可以通过对相应的组蛋白,非组蛋白及转录因子的调节参与许多生理功能的调节,在心血管系统,还可能与细胞间粘附分子ICAM1及核转录调节因子NF-κB相互作用,对细胞的生存、炎症起到关键的调控作用。本文拟对SIRT1对其下游的基因调控起到抑制炎症的产生,从而达到治疗心血管疾病尤其是动脉粥样硬化的作用。     

组蛋白去乙酰化酶SIRT6在乳腺癌中的研究进展

SIRT6属于Ⅲ型组蛋白去乙酰化酶,具有去乙酰化酶活性和单ADP核糖基转移酶活性,通过促进基因修复、调控转录、影响代谢、调节炎症等参与许多病理、生理过程,在肿瘤的发生、发展以及化疗耐药性中发挥重要作用.本文将从SIRT6在乳腺癌发生、发展以及耐药性等方面的作用,阐述SIRT6与乳腺癌的关系,进一步了解乳腺癌的病理机制以...     

苹果酸酶2乙酰化调控脑胶质瘤细胞增殖的机制

目的 研究苹果酸酶2(ME2)的乙酰化修饰在恶性脑胶质瘤细胞系U87MG增殖中的功能及其分子机制.方法 基于序列保守性并结合质谱数据库,预测ME2的乙酰化修饰位点,再构建点突变体,转染细胞,通过免疫沉淀(IP)和Western blot确定修饰位点;通过293T细胞纯化ME2野生型和突变体,检测乙酰化修饰对ME2酶活的...     

SIRT7在胰腺癌中的表达及其与免疫浸润水平相关性分析

目的 探索沉默信息调节因子2同源蛋白7(silent information regulator 2 homolog protein 7,SIRT7)在胰腺癌中的表达及其与肿瘤免疫浸润水平的相关性。方法 收集Oncomine数据库和GEPIA数据库中SIRT7 mRNA在胰腺癌中的表达情况。收集27例临床组织标本进行免疫组织化学染色,检测SIRT7蛋白水平表达情况。分析SIRT7与胰腺癌免疫浸润水平的关系。利用cBioPortal平台中胰腺癌样本的RNA测序数据,分析SIRT7基因突变情况。利用STRING数据库预测胰腺癌中与SIRT7相互作用的蛋白并进行基因富集分析。结果 Oncomine、GEPIA数据库分析及临床组织标本免疫组织化学结果均显示在胰腺癌组织中SIRT7的转录与蛋白表达水平高于癌旁组织。SIRT7表达水平与胰腺癌肿瘤浸润的效应记忆CD8⁺T细胞、B细胞、自然杀伤细胞、自然杀伤T细胞等表达呈负相关,与辅助性T细胞17呈正相关。cBioPortal平台检索到的749例胰腺癌样本中13例发生SIRT7基因变异,总变异率为1.73%。组蛋白脱乙酰酶1/2...     

表皮生长因子受体对苯并芘诱导的人支气管上皮细胞SIRT1活化的影响

目的：探讨表皮生长因子受体（EGFR）在调控苯并芘（B[a]P）诱导人支气管上皮BEAS-2B细胞沉默信息调节因子1（SIRT1）活化中的作用,阐明EGFR/SIRT1信号转导通路与肺癌发生发展的关系。方法：MOTIF Search^TM分析软件预测SIRT1启动子序列上转录DNA结合位点。培养BEAS-2B细胞,设不加苯并芘的细胞为对照组,苯并芘组细胞暴露于苯并茈（8 μmol·L^-1）不同时间（6、12、24和48h）,RT-PCR和蛋白免疫印迹法检测各组细胞中EGFR mRNA和蛋白表达水平。将SIRT1启动子荧光素酶报告载体转染入BEAS-2B细胞中,采用人表皮细胞生长因子（hEGF）和酪氨酸蛋白激酶抑制剂Genistein处理细胞24h,倒置显微镜观察各组BEAS-2B细胞形态表现,荧光素酶报告基因技术检测SIRT1荧光素酶活性。收集相关肺组织临床标本,免疫组织化学法检测肺组织中EGFR蛋白表达水平。结果：SIRT1启动子序列上含有表皮细胞生长因子（EGF）、铁氧还蛋白（2Fe-2S）和血管性血友病因子（vWF）3个转录因子的DNA结合位点。与对照组比较,苯并芘组细胞中EGFR mRNA表达水平升高（P < 0.05）,且在12h达到峰值,同时EGFR蛋白表达水平均不同程度升高（P < 0.05）。与对照组比较,hEGF组和苯并芘组BEAS-2B中细胞SIRT1荧光素酶活性明显增加（P < 0.05）,hEGF联合苯并芘组BEAS-2B细胞中SIRT1荧光素酶活性增加更为明显（P < 0.001）;Genistein大于30 μmol·L^-1时,细胞排列逐渐稀疏,形态改变明显;Genistein（30 μmol·L^-1）能够抑制苯并芘诱导的SIRT1荧光素酶活性的增加,与苯并芘组比较差异有统计学意义（P < 0.05）。免疫组织化学法,肺癌组织中EGFR蛋白表达水平明显高于正常肺组织（P < 0.001）。结论：苯并芘暴露下,EGFR能够促进SIRT1的表达,从而诱导肺慢性炎症反应,EGFR/SIRT1信号转导通路在肺癌的发生发展过程中发挥一定的作用。     

SIRT1与血液系统肿瘤关系的研究进展

SIRTl（silent mating-type information regulation 2 homologue 1）是一种组蛋白去乙酰化酶,通过对底物的去乙酰化修饰,参与细胞的生理、病理过程,进而影响多种疾病的发生发展。SIRT1参与血液系统肿瘤的发生,并表现出促进和抑制的双重作用,这可能与肿瘤的类型及其复杂的上下游信号通路有关。SIRT1及其通路有望为复发、难治血液系统肿瘤的治疗提供一条新的途径。     

人FcεRIα亚基细胞外区的原核表达及其和IgE结合的机制

应用两种不同的表达系统对FceR I α亚基的细胞外区进行克隆和表达,表达产物经纯化后用免疫斑点杂交法检测其与IgE结合的能力,探索IgE与其高亲和力受体FceR I α亚基的细胞外区结合的机制。结果两种体系均成功表达出FceRI α亚基的细胞外区,pBAD/gⅢA表达的FceR I α亚基的细胞外区能与IgE结合,而PQE30表达的FeaR I α亚基的细胞外区不能与IgE结合。提示FccR I α亚基的细胞外区已足够和IgE结合,无需β、γ亚基的存在,其所具有的一定的空间构型和二硫键的形成在与IgE结合时是必需的,而糖基化位点在与IgE的结合时是非必需的。     

EXT1基因Y271H突变致多发性外生性骨疣

目的:经家系分析探索多发性外生性骨疣的相关基因变异. 方法:采用聚合酶链式反应结合DNA直接测序法检测EXT1以及EXT2基因的突变热点区域,并利用PCR-RFLP检测技术进行突变筛查. 结果:该家系中2例患者的EXT1基因编码区第811位碱基处发生T→C的杂合突变,导致第271位的酪氨酸被组氨酸取代(Y271H),而家系内正常个体无此突变,在100例遗传非相关正常个体中也没有此突变,表明该突变是一种尚未见报道的新突变. 结论:EXT1基因的Y271H杂合突变是导致该家系发生多发性外生性骨疣的致病突变.     

自发性2型糖尿病大鼠腹主动脉SIRT1的表达及二甲双胍的干预研究

目的：观察白发性2型糖尿病（T2DM）OLETF大鼠腹主动脉组蛋白去乙酰化酶1（SIRT1）的表达,以及二甲双胍对其表达的影响,探讨SIRT1在T2DM动脉粥样硬化发生发展中的作用。方法：自发性T2DMOLETF大鼠17只,分为模型组和治疗组,治疗组以二甲双胍灌胃治疗12周。以同种系非糖尿病LETO大鼠为正常对照组。应用实时荧光定量法检测腹主动脉SIRT1的表达水平。结果：模型组腹主动脉SIRTImRNA表达较对照组明显降低（P〈0．05）,而二甲双胍治疗12周后SIRT1mRNA的表达较模型组明显升高（P〈0．05）。结论：动脉中SIRT1的表达降低可能存T2DM及其大血管并发症的发生发展中具有重要作用,而二甲双胍可能通过升高SIRT1mRNA的表达具有保护糖尿病大血管的作用。     

Gata4基因H435Y突变型小鼠模型的建立及验证

目的选择野生型C57BL/6J 小鼠为研究模型,利用CRISPR/Cas9 技术建立Gata4 基因H435Y突变型小鼠。方法针对 Gata4基因的基因序列信息设计针对Gata4基因H435Y位点的单链向导RNA（single-guideRNA,sgRNA）,经活性检测后,将具 有活性的sgRNA和Cas9体外转录成RNA,通过显微注射将sgRNA、Cas9 mRNA以及含有点突变序列的donor DNA片段注射 到小鼠受精卵中,通过PCR和基因测序方法对Gata4基因突变进行检测及鉴定,培育Gata4基因突变小鼠并分析后代的突变情 况。结果顺利构建sgRNA载体并体外转录,成功sgRNA、Cas9 mRNA以及含有点突变序列的donor DNA片段注射到受精卵 中。基因测序鉴定获得4只F0代初建鼠。选取阳性F0代小鼠与野生型C57BL/6J小鼠杂交,得到F1代鼠,再相互交配获得F2 代鼠。PCR显示F2代鼠Gata4基因H435Y突变,成功建立Gata4基因H435Y突变小鼠模型并传代繁育。结论通过CRISPR/ Cas9技术可以成功建立Gata4基因H435Y突变小鼠动物模型。     

能量限制条件下SIRT1和SIRT2的表达变化

目的研究不同程度的能量限制(CR)下,大鼠脑组织中SIRT1和SIRT2的表达变化。方法 60只大鼠随机分成四组:正常对照组、75%CR组(喂养食物为正常对照组的75%),55%CR组(喂养食物为正常对照组的55%)和高脂组,喂养8周。免疫组织化学检测大鼠脑组织中SIRT1和SIRT2的表达与定位。RT-PCR及Western-blot检测各实验组中SIRT1、SIRT2的表达。结果在大鼠脑组织中发现SIRT1可于细胞浆和细胞核中表达,且主要于细胞核中表达;SIRT2主要在细胞核中表达。能量限制下,与对照组相比SIRT1表达升高;高脂食物条件下,SIRT1表达相对于对照组增高,但是比CR组减少。75%CR与55%CR相比,后者中的SIRT1的表达增加更多。与对照组相比,55%CR增加SIRT1的表达差异有统计学意义(P<0.05),而75%CR和HFa增加SIRT1的表达差异无统计学意义。SIRT2在CR和HFa下表达无明显变化。结论 CR能增加SIRT1而不增加SIRT2的表达,重度CR比中等程度CR对SIRT1表达的影响更大。     

人类SIRT6蛋白硝基化位点突变体的构建

目的构建人类SIRT6蛋白硝基化位点突变体,用于其活性调节机制的研究。方法以野生型pCD—NA3．1-SIRT6-FLAG真核表达重组体为模板,用定点突变PCR的方法获得SIRT6的酪氨酸突变体;突变产物转化大肠杆菌DH5α进行筛选、序列测定;野生型和突变型重组体转到293H细胞,Westernblot鉴定SIRT6的表达。结果①经PCR法得到了SIRT6的突变重组体;②SIRT6突变重组体测序图谱与预期结果完全一致;③Westernblot检测野生和突变型SIRT6蛋白能表达。结论获得了能真核表达硝基化位点的突变型SIRT6蛋白的重组体。