氨甲酰磷酸合成酶Ⅰ基因5′端上游DNA特异结合蛋白的研究

本文利用Southwestern blot法检测了CPSI基因5′端上游序列特异结合蛋白,结果发现,大鼠肝细胞核蛋白中存在109kD和74kD的DNA结合蛋白,Bal 31酶切序列缺失实验证明,109kD和74kD蛋白质的结合位点分别位于—38至—4bp及—113至—38bp区域,109kD蛋白质还与—480至—161bp区结合,但在大鼠脾及F26大鼠肝癌细胞中未被测出.109kD和74kD DNA结合蛋白可能是肝组织特异的CPSI基因结合蛋白,与肝细胞的分化及癌变有关。     

SUMO化蛋白质组的富集策略研究进展

蛋白质的SUMO(Small ubiquitin-like modifier)化修饰是生物体内一类重要的翻译后修饰,与核转运、转录调控、基因完整性维持和细胞周期调控等重要生物学过程密切相关.然而由于SUMO本身天然丰度低以及氨基酸序列冗长,SUMO化修饰的分析鉴定一直是研究的热点和难点.为实现SUMO化蛋白质组的深度覆...     

利用压电生物传感器研究核因子NF—κB与其特异结合DNA的相互作用

设计并合成了核因子NF-κB的特异结合DNA序列探针,在其5端巯基化修饰后固定在基频10 MHz的石英晶体金膜表面,构建压电DNA-蛋白质相互作用生物传感器,研究了传感器的响应特性及NF-κB的p65蛋白亚基与其特异DNA结合的亲和常数Ka.DNA探针浓度在0.25 ～2.0 μmol/L范围内,随着探针浓度的增加,传感器的响应频率逐渐增大,当探针浓度超过2.0 μmol/L时,传感器的响应频率反而降低;反应缓冲液镁离子浓度、pH对p65蛋白亚基与其特异DNA结合有影响,当MgCl2浓度为50 mmol/L、pH 7.5时,p65蛋白亚基与其特异DNA结合引起的传感器响应频率最大;在p65质量浓度为10 ～40 mg/L时,结合反应引起的频率变化与p65质量浓度呈线性相关,检测批内相对标准偏差(RSD)小于5%,批间RSD小于10%,最大结合量和结合常数Ka分别为(49.6±1.5) ng和(3.92±0.14)×106 L*mol-1.构建的压电DNA-蛋白质相互作用生物传感器具有结构简单、操作方便、不需标记、实时检测等优点,可直接用于核因子NF-κB与DNA的相互作用研究.     

酵母PHO4基因的结构改造与功能分析

酵母PHO4基因编码的蛋白质是阻遏型酸性磷酸酯酶基因表达系统中的正调控因子。本文根据由核苷酸序列推导的氨基酸序列对PHO4蛋白的结构域作了分析。通过寡聚核苷酸的插入或片段的缺失对PHO4基因的编码区进行改造,观察它们在细胞内对酸性磷酸酯酶基因表达的影响,推测不同结构区的功能作用。结果表明PHO4蛋白的第162到171位附近的氨基酸残基可能组成一个与负调控因子PHO80相互作用的功能区。     

HMG蛋白质与人体β-珠蛋白基因5旁侧DNA序列的结合

人体β-珠蛋白基因的5′-旁侧DNA片段(-610bp→+1bp)内的两个负调控区域与HMG蛋白质(High Mobility Group Proteins)结合状况已用近代分子生物学的技术(足印分析法(DNase Ⅰ protection Assay)和凝胶电泳阻抑分析法(Gel MobilityShift Assays)加以分析。用凝胶电泳阻抑分析方法证明了HMG蛋白质(1+2)与两个负调控区域有不同程度的结合,同时也观察到这两个负调控区域的结合蛋白是各异的。为了进一步检测HMG蛋白质(1+2)与DNA序列的精确结合位点,我们又采用了足印分析的方法,观察到在第一个负调控区内HMG蛋白质(1+2)有一个专一的结合位点(-560bp→-533bp)。在第二个负调控区内,则可以检测到有两个结合位点(-272bp→-252bp和-306bp→-329bp)。另外,我们还证实了HMG蛋白质(14+17)与这两个负调控区都不能结合。上述实验结果提示HMG蛋白质(1+2)在β-珠蛋白基因表达中起着积极的调控作用。     

纳米金标记电化学检测DNA特异性结合蛋白

将单分子发夹寡核苷酸固相延伸形成双链寡核苷酸, 以纳米金颗粒标记NF-κB并银染放大, 采用阳极溶出电位法对NF-κB进行检测. 结果表明, 本法检测序列特异性蛋白质具有高度特异性、高灵敏度和快速等特点, 为转录因子调控机制、开放阅读框识别和功能基因检测等的研究提供了有利工具.     

基于DNA纳米花的细胞自噬基因沉默用于增敏抗肿瘤化疗

自噬是真核细胞降解蛋白质的重要途径之一, 在细胞的更新代谢中起重要作用. 肿瘤细胞借助高水平的细胞自噬能够阻断细胞凋亡途径, 降低化疗药物的抗肿瘤效果. 本文通过设计编码有核酸适配体序列(Aptamer)和DNA酶序列(DNAzyme)的多功能DNA纳米花, 利用DNA序列可负载化疗药物阿霉素(Dox)的特性, 实现了对肿瘤细胞特异靶向的药物递送, 并高效沉默肿瘤细胞的自噬相关基因ATG5, 达到增敏抗肿瘤化疗的效果. 通过RT-PCR实验验证合成的DNA纳米花可以有效剪切肿瘤细胞中自噬相关基因ATG5的mRNA; 并通过DNA纳米花的细胞毒性和细胞凋亡实验研究了其对肿瘤细胞系MCF-7的靶向治疗作用, 结果显示该多功能DNA纳米花在增敏抗肿瘤化疗方面具有明显优势.     

水稻组蛋白H3基因和1.5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶小亚基基因的克隆和结构分析

本文从水稻(Oryza sativa,IR26)细胞核中分离出的几个基因,测定了它们的DNA核苷酸序列,并从水稻IR26基因组文库中筛选和分离到一个14.8kb的DNA片段,其中含有一个H3基因和另一个类似H3的假基因。DNA序列分析的结果表明:水稻H3基因的编码顺序有405bp长,其5′和3′端的非编码区则含有几个与一般真核基因或组蛋白基因共同的调控序列。水稻H3基因的密码子有一显著特点,密码子的第三个核苷酸98％为G和C,通过Southern转移分析,表明水稻二倍体基因组中大约有50个左右H3基因,从同一个水稻基因文库中,我们还分离鉴定到了rbcS基因,它编码1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)的小亚基,水稻rbcS基因的顺序含有一个内含子,其位置与小麦的相同,水稻和小麦rbcS基因所编码的转移肽,其最初18个氨基酸彼此是相同的。     

HeLa细胞端粒DNA与核骨架的特异性结合

本文首先应用电子能量损失谱成像技术通过对磷元素的分析,直观地显示核酸与HeLa细胞核骨架纤维的结合;再用~3H-Thymidine掺入实验说明有一部分DNA紧密结合在核骨架上;继而用Dot和Southern分子杂交分析证明染色体端粒DNA特异地与核骨架紧密结合;最后采用DNA与蛋白质的体外吸附杂交实验进一步说明端粒DNA序列与Lamin B,波形蛋白(Vimentin)以及某些核骨架蛋白质有较高的亲和性。从而逻辑地推测HeLa细胞核骨架,Lamina参与染色体的空间排布及其行为。     

化学与酶促相结合合成人生长激素基因

根据人生长激素(hGH)的氨基酸序列和大肠杆菌密码子的偏好性, 全面优化hGH的密码子, 添加表达调控元件后合成序列的全长为1040 bp, 采用化学方法拆分成30条单链寡核苷酸. 采用改进的两步法拼接成全基因, 得到2个全序列正确的基因. DA-PCR和OE-PCR拼接产物经T7核酸内切酶Ⅰ处理, 合成基因中的碱基错误率降低了93.93％.     

基于一维序列的三维染色质相分离：驱动力、过程与功能

染色质高级结构在基因调控中起到不可忽视的作用,染色质结构的形成与调控机制受到广泛关注。"相分离"理论近年来受到较多关注,异染色质与转录因子在其中的作用引人瞩目。但是,目前的相分离模型更关注结合因子与表观遗传性质,对DNA序列自身的作用理解尚较不充分。许多物种基因组的序列分布均具有多尺度的不均一性,仅基于Cp G岛(Cp G island,CGI)密度差异这一序列性质,就可以划分出基因、表观遗传、结构和转录性质都截然不同的高CGI密度"森林"和低CGI密度"草原"两种序列区域,体现了基因组自身的马赛克性。本文聚焦染色质结构的序列依赖性,讨论了染色质结构模型的研究进展,关注在序列几乎相同的不同细胞类型中的序列–结构关系及其功能调控,对发育、分化、衰老、疾病等多种过程的染色质结构变化进行了系统分析。针对基于序列的染色质相分离模型,对其物理驱动力进行了讨论,并在该模型的框架下基于相分离的物理特性,对温度、序列不均一性等物理因素对染色质结构可能造成的影响进行了探讨。     

DNA解链和信息表达的调节

在总结实验事实的基础上,我们提出了一个可能的DNA解链机构,即认为解链是靠右手双股DNA局部左旋化实现的,而左旋化过程则是有很多种蛋白质参加的,由ATP提供能量而产生的大量构象变化的联合结果。由于左手双股DNA需要重复序列并富含无机离子,为此我们进一步提出左旋化就发生在重复序列和插入序列上,并引起与之紧密相接的特征序列的表达。这样就构成了解链水平的基因调控模型.     

水稻种子贮存蛋白Prolamin 4a基因的组织特异性表达调控

本文分离了水稻中花8号种子贮存蛋白Prolamin基因的5′端调控区域,对其DNA的全序列结构作了分析,表现启动子DNA的典型序列结构。构建了GUS融合基因,利用农杆菌LBA4404双元载体系统转化烟草,分子杂交获得转基因烟草植株,在转基因烟草开花20天时,对烟草种子作GUS基因表达的组织化学分析。实验结果表明Prolamin基因的启动子在种子的胚乳中激活下游GUS基因的表达,这是水稻Prolamin基因5′端调控序列功能的首次报道。     

液相色谱-质谱联用分析流感病毒感染引起宿主蛋白类泛素化修饰

干扰素刺激基因15编码蛋白质(Interferon stimulated gene 15 kDa protein, ISG15)是最早被鉴定的类泛素分子蛋白质,在病毒感染和免疫调节等方面具有重要作用。本研究利用免疫沉淀技术将被类泛素 ISG15修饰的蛋白富集纯化,采用液相色谱-质谱联用技术对流感病毒感染 A549宿主细胞过程中产生的类泛素 ISG15修饰蛋白进行了分析。实验结果表明,在流感病毒感染的实验组 A549细胞中,鉴定到了22种来源于宿主细胞的ISG15修饰的蛋白,包括类泛素蛋白 ISG15、细胞周期蛋白-T1、热休克蛋白71、钙调素结合蛋白、真核翻译起始因子等,以及1种来源于流感病毒的非结构蛋白 NS1。在鉴定的22种宿主蛋白中,有6种蛋白在未感染病毒的对照组 A549细胞中也得到鉴定,包括膜联蛋白 A1、果糖二磷酸醛缩酶 A、线粒体三磷酸腺苷合成酶亚基 g、烯醇化酶、肌动蛋白、微管蛋白。生物信息学分析表明,流感病毒感染引起的 ISG15修饰的宿主蛋白分别归属于9个不同的蛋白分类,包括细胞骨架蛋白、分子伴侣蛋白、酶调节剂、核酸结合蛋白、激酶类、转移酶类、转录因子、氧化还原酶类以及结构蛋白。本研究为大规模分析鉴定 ISG15修饰蛋白提供了一种特异、有效的研究方法。     

牵牛光周期诱导过程中相关特异蛋白质出现时期的研究

本文研究了日本紫花牵牛子叶在短日照条件下诱导花芽分化的作用,运用双向电泳技术观察到在诱导后特定时期子叶中有一特异蛋白质的形成,不同时期去子叶对花芽分化有显著影响,核酸、蛋白质合成抑制剂处理子叶亦有抑制诱导的效应。结合三方面的实验结果,讨论了子叶中特异蛋白质合成的时间进程与诱导花芽分化的关系。     

荧光偏振技术分析全血XPD基因单核苷酸多态性的研究

将荧光偏振与非对称基因扩增技术联用,建立了可用于检测全血XPD基因单核苷酸多态性的新方法。用不等量(1∶5)的XPD基因上、下游引物对含单核苷酸多态性位点的目的片段进行非对称扩增,再用两种单核苷酸多态性序列特异的荧光标记探针对扩增产物进行检测。由于扩增得到的单链片段能够与各自不同的荧光标记探针特异结合,使荧光标记分子的分子量增加,偏振值(FP)增高。通过检测增高的FP值,可确定目的片段单核苷酸多态性。采用本方法对98例全血的XPD基因第751位密码子进行了单核苷酸多态性分析,并与传统的荧光偏振检测方法进行了比较,取得满意结果。     

aFGF拮抗剂对3T3细胞蛋白质组影响的研究

六肽P₂(VYMSPF)是我室从噬菌体展示肽库中筛选出来的aFGF拮抗剂,为研究其对aFGF信号传导机制的影响,对处于4种不同生理条件下的NIH3T3细胞(正常的细胞、加P₂刺激的细胞、加aFGF+肝素刺激的细胞、加aFGF+肝素+P₂刺激的细胞)的全细胞裂解液进行双向电泳分离及软件分析.对后2种细胞的蛋白质图谱中表达差异的5个蛋白质点进行质谱分析和数据库检索.鉴定出3种表达下调的蛋白质,其中鸟苷酸结合蛋白α-11亚单位和1C-型核因子分别参与细胞内aFGF信号传导以及转录调控.这些差异点的变化为进一步研究P₂对aFGF信号传导途径的抑制作用提供了实验基础和线索     

磷酸化蛋白质组分析的数据处理新方法研究(Ⅰ)

蛋白质可逆磷酸化在胞外信息传递到核内、细胞生长、分裂、分化和代谢等生命活动过程中起着关键的作用。蛋白质磷酸化对众多蛋白质生物化学功能担负着开/关调控责任,是一种普遍的调控机制,与各种生命活动息息相关。因     

可基因编码的多肽-蛋白质化学反应对

蛋白质的化学修饰在蛋白质工程、生物材料以及化学生物学等领域具有重要的意义.近年来,可基因编码的多肽-蛋白质化学反应对的发展为蛋白质的化学修饰提供了新的思路和强大的工具.本专论回顾了此类新型化学方法的发展背景,详细阐述了多肽-蛋白质反应对的作用原理和调控机制,介绍了业内在拓展一大类具有各种特性的反应对家族方面的初步尝试,并总结了它们在蛋白质拓扑工程学、蛋白质材料以及蛋白纳米组装体等诸多方面的应用.蛋白质独特的可基因编码的特性赋予了其广泛的可修饰性和体内应用的潜力,而由其衍生的诸多蛋白质超分子结构更为发展人工蛋白质机器以及多功能的"活"材料奠定了基础.     

电喷雾质谱法研究聚酰胺、酰亚胺衍生物与HIV-1基因DNA的相互作用

利用电喷雾质谱(ESI-MS)研究了6种识别分子与HIV-1基因调控区DNA的非共价键相互作用. 在研究中比较了不同识别分子与靶序列DNA结合的强弱, 发现双萘酰亚胺衍生物4对此序列DNA具有高亲合性的结合, 并分析了识别分子与DNA复合物的碎裂机理以及结合模式.