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黄病毒的感染性克隆和嵌合突变体
感染性克隆技术已广泛应用于深入阐明黄病毒致病机理、构建病毒载体等研究领域,其中利用感染性克隆构建嵌合突变体是黄病毒疫苗研究中很有希望的新途径.本文就该研究的新进展作一简要综述.
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广藿香青枯病菌Tn5转座子插入突变体的构建
该研究以从感染了青枯病的广藿香植株中分离的青枯菌菌株PRS-84为供试菌株,利用电击转化法,对青枯菌进行Tn5转座子插入突变,在含卡那霉素的培养基上筛选抗性克隆.对抗性克隆进行卡那霉素抗性基因的PCR鉴定,并利用反向PCR技术获得转化子Tn5转座子插入位点的侧翼序列并进行序列测定与分析.结果 表明,青枯菌感受态细胞经电击转化后,获得了抗性克隆.经PCR扩增,抗性克隆在预计的约700 bp处出现特异性条带.反向PCR扩增获得了转化子Tn5转座子插入位点的侧翼序列,经序列测定及同源性分析,初步推测3个突变体的Tn5转座子插入位点基因分别为typA基因、recO基因和gidA基因.该研究建立了广藿香青枯病菌Tn5转座子插入突变体系,获得了青枯菌Tn5转座子插入突变体,为构建广藿香青枯菌突变体库及发现青枯菌致病基因奠定了基础.
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人博卡病毒2型VP1U突变对sPLA2活性的影响
对HBoV2 VP1U蛋白进行原核表达并检测其sPLA2活性,对其关键氨基酸进行突变,检测突变对sPLA2活性的影响.构建重组质粒pMD18T-VP1U,选取VP1U蛋白4个关键氨基酸为突变点,分别进行原核表达,蛋白纯化后用sPLA2试剂盒检测sPLA2活性,对比突变前后VP1U蛋白sPLA2活性有无变化.野生型HBoV2 VP1U蛋白的sPLA2活性为0.243μmol/min/mL,具有sPLA2活性;突变体L19P、P21R、D42H及Y45N蛋白的sPLA2活性分别为野生型蛋白的1.2％、1.2％、0.82％、0.41％.野生型HBoV2 VP1U蛋白具有sPLA2活性,突变体蛋白均几乎完全丧失了sPLA2活性,提示19、21、42、45位4个氨基酸是维持sPLA2活性的关键氨基酸.该研究为靶向抗病毒药物的研究提供了理论基础.
关键词： 人博卡病毒(HBoV) HBoV2 VP1U 突变体 sPLA2活性 -
稳定表达GHR基因和突变体的CHO细胞株的构建及其功能分析
目的 构建稳定表达先天性生长激素不敏感综合征相关基因-hGHR及突变体(hGHR-E42K、hGHR-H56R)的CHO细胞株,测定野生株和突变株的STAT5-磷酸化水平.方法 利用已有的PUC-hGHR质粒,定点突变获得2个hGHR突变体(hGHR-E42K、hGHR-H56R),限制性酶切法将目的 基因克隆到真核表达载体pcDNA3.1/(zeo+);然后用Lipofectamine2000将重组子转染至CHO细胞,通过Zeocin抗性筛选稳定表达hGHR及突变体的细胞群;并用RT-PCR和Westem blot证实hGHR、STAT5-P表达水平.结果 测序验证hGHR的E42K和H56R错义突变成功引入,并克隆到真核表达载体;转染后在CHO细胞株中成功检测到hGHR和突变体的mRNA和蛋白;突变细胞株(E42K、H56R)的磷酸化STAT5蛋白表达量低于野生株.结论 成功构建携带稳定表达hGHR及突变体的CHO细胞株,E42K、H56R突变部分阻碍STAT5蛋白进行磷酸化.
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PiT-1在血管平滑肌细胞中的磷摄取非依赖信号转导作用
血磷升高与慢性肾病患者血管钙化的发生密切相关。高磷诱导血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cell，VSMCs）向成骨表型转化及基质矿化需要Ⅲ型钠磷共转运体 PiT-1的参与，但 PiT-1在其中的具体作用机制尚不清楚。日前，美国华盛顿大学 Giachelli 的研究小组发现，诱导 VSMCs 向成骨表型转化及基质矿化所需要的磷浓度远远高于大量磷摄取所需要的磷浓度，提示除磷转运外 PiT-1可能还存在其他信号转导作用。进一步研究发现，高磷并不能诱导 PiT-1缺陷的 VSMCs 发生ERK1／2磷酸化，但转染野生型 PiT-1或磷转运缺陷 PiT-1突变体逆转录病毒后可活化 ERK1／2。野生型 PiT-1或磷转运缺陷PiT-1突变体均可促进 VSMCs 向成骨表型转化。磷转运缺陷 PiT-1突变体也可促进 VSMCs 基质矿化，但程度低于野生型 PiT-1。该研究表明，PiT －1所介导的磷摄取依赖性和非依赖作用，对于磷诱导的 VSMCs 钙化都是非常重要的。当细胞外磷浓度高于生理浓度时，PiT-1可作为一个磷感受器在调节 ERK1／2激酶的活性、VSMCs 向成骨表型转化及钙化中发挥信号转导作用。进一步阐明 PiT-1作为磷感受器的具体作用机制，有望为临床治疗血管钙化提供新的靶点。
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尘螨变应原基因ProDer f 1突变体的制备与表达
目的 制备粉尘螨1类变应原基因ProDer f1的突变体并原核表达. 方法 PCR扩增ProDer f1基因,DNaseⅠ酶切后回收≤100 bp的基因片段.回收的基因片段进行3轮无引物PCR,并以此为模板用ProDer f1基因的特异性引物进行PCR,切胶回收与ProDer f1基因大小相当的片段,连接pUCm-T载体后测序.DNAMAN软件分析突变基因,筛选理想的突变体,连接pET-28a(+)载体后转入E.coli BL21感受态细胞进行原核表达,切胶回收表达产物并进行Western blot验证. 结果 得到ProDer f1基因的突变体C1并成功表达嵌合蛋白,SDS-PAGE电泳分析该蛋白分子质量单位为35 ku,与预期值相符；Western blot显示该嵌合蛋白能与粉尘螨变应原致敏兔血清中特异性抗体结合. 结论 成功制备ProDer f1基因的突变体且能在原核表达系统中表达嵌合蛋白.
关键词： 粉尘螨1类变应原基因 基因改组 突变体 原核表达 哮喘 -
我国维、汉族CCR5△32、CCR2-64I、CX3CR1-V249I和CX3CR1-T280M多态性分析及其对HIV感染的影响
本研究选择了该区维族和汉族两个主要民族,分析了上述三个基因4个突变体在这些民族的分布及其分布的差异.并与HIV感染者相比较,观察了上述变异体对HIV感染的影响.
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抗肺炎链球菌溶血素蛋白单克隆抗体的制备及表征
肺炎是导致全球5岁以下儿童发病或死亡的常见疾病［1］。目前市售疫苗均为多糖或多糖结合组分，难以对90多种肺炎链球菌进行广谱的覆盖，且随着疫苗的广泛应用，血清型替代现象也日趋严重［2］。为解决这些问题，以肺炎链球菌蛋白作为疫苗组分的蛋白疫苗被寄予厚望。肺炎链球菌溶血素蛋白（ Ply）在所有肺炎链球菌株中均表达且高度保守，成为广谱肺炎蛋白疫苗的候选组分。前人研究表明，Ply在肺炎链球菌感染模型上，与野生型相比较，Ply的缺失与肺部损伤的降低、细菌菌落数的降低、肺部中性粒细胞的减少及延长生存时间等具有直接关联［3］。天然结构的 Ply （Plywt）溶血活性极强，对细胞毒性很大，无法直接作为免疫原，本实验室制备了Plywt的减毒突变体Plym2。本研究利用Plym2研制了Ply的单克隆抗体，用于建立准确简便的检测Ply的方法。
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耐甲氧西林表皮葡萄球菌 psm-mec 缺失突变株的构建
目的：构建耐甲氧西林表皮葡萄球菌（ MRSE）的psm-mec缺失突变株，并对psm-mec的功能进行初步研究。方法运用药敏试验、DNA序列分析技术筛选psm-mec上下游序列与S．epi-dermidis标准菌株RP62A完全一致且四环素和氯霉素敏感的MRSE。利用融合PCR和温度敏感性穿梭质粒构建同源重组质粒pBT2-Δpsm-mec，经鉴定后电转金黄色葡萄球菌RN4220进行修饰，提取质粒后电转用于构建缺失突变的临床分离MRSE，经同源重组后筛选和鉴定psm-mec缺失突变株。分析缺失突变株与野生株生物被膜形成能力的差异，验证psm-mec与MRSE生物被膜的关系。结果通过序列比对和药敏试验筛选和鉴定了3株用于构建psm-mec缺失突变的临床分离MRSE。通过同源重组，筛选和鉴定获得psm-mec缺失突变株。与相应的野生株比较，3株缺失突变株生物被膜形成能力明显降低，提示psm-mec可诱导MRSE生物被膜形成。结论成功获得耐甲氧西林表皮葡萄球菌psm-mec缺失突变株，psm-mec与表皮葡萄球菌生物被膜形成相关。
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大肠杆菌β-半乳糖苷酶EA、ED融合蛋白的表达
大肠杆菌β-半乳糖苷酶(E.C.3.2.1.23)是由四个相同亚基组成的四聚体,相对分子质量(Mr)为540000,通过溴化氰裂解或基因重组技术可得到一系列无酶活性的突变肽段,其中有些突变体在体外能重新聚合成全酶活性的四聚体,这一现象被称为α-互补[1].β-半乳糖苷酶的这种α-互补性已被用于分子生物学、蛋白质与蛋白质相互作用的监控、克隆酶供体免疫分析技术(CEDIA)、表达免疫分析等[2,3].通常具有α-互补活性缺失大部分C端氨基酸的小片段突变体如CNBr2被称为α-供体或酶供体(ED);而缺失N端约40个氨基酸的大片段突变体如M15蛋白被称为α-受体或酶受体(EA).为了进一步研究β-半乳糖苷酶的α-互补特性并促进其应用,我们通过DNA重组技术构建了一对编码β-半乳糖苷酶突变体EA、ED的质粒,并以融合蛋白的方式进行表达制备.
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cag致病岛缺失的中国幽门螺杆菌突变菌株的构建及鉴定
目的构建cag致病岛缺失的中国幽门螺杆菌(H.pylori)突变株.为cag致病岛功能及H.pylori感染致病多样性机制的研究奠定基础.方法运用基因重组方法将氯霉素抗性基因(CmR)连接到PCR扩增cag致病岛两端区域产生的2个目的基因片段之间,并共同插入到pBluescript SK(-)载体的多克隆位点中,构建出带氯霉素抗性标志的缺失突变载体pBS-cag-mutant,将突变载体转化到含完整cag致病岛基因的突变受体H.pylori菌株中,根据同源重组原理,筛选出cag致病岛缺失的中国H.pylori突变株,并经PCR方法鉴定.结果构建的突变载体经内切酶酶切分析显示:产生的条带与设计结果完全一致.PCR方法扩增cagA、cagⅠ、cagⅡ、尿素酶等基因的结果显示:筛选出的细菌为缺失cag致病岛基因的H.pylori菌株.结论我们成功地构建出1株中国人来源的、cag致病岛缺失的H.pylori突变株,对于阐明cag致病岛功能及其在H.pylori致病中的地位及作用研究具有重要的价值及意义.
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neuB1基因失活空肠弯曲菌突变株的构建及其临床意义
目的构建唾液酸合成酶基因1(neuB1)失活、脂多糖(LPS)中唾液酸(SA)缺失的空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni, Cj)O∶19突变株,以确认Cj LPS中,含SA基团的终端GM1样结构在Cj相关格林-巴利综合征(GBS)发病机理中的关键作用. 方法从已有neuB1基因失活的Cj肠炎相关菌株O∶2 DNA中,将含卡那霉素抗性基因(KmR cassette)的neuB1突变片段--neuB1::KmR克隆到pGEM-T载体,形成突变载体pGEM-neuB1::KmR,进一步转化到与GBS相关的Cj O∶19野生株,获得Cj O∶19突变株,行PCR和RT-PCR鉴定.SDS-PAGE分析Cj LPS,过碘酸-间苯二酚和酸性茚三酮反应法分别检测Cj LPS中SA.霍乱毒素B亚单位(CTB)结合反应检测Cj菌体裂解物及LPS中神经节苷脂GM1模拟结构.后以突变株及其同源野生株LPS为抗原分别免疫豚鼠,第5周取坐骨神经原纤维分离. 结果 neuB1基因突变片段--neuB1::KmR成功克隆到pGEM-T载体中,进而构建得neuB1基因失活的Cj突变株.后者LPS已丧失SA基团且不能与CTB结合,表明其菌体裂解物和LPS中已不存在GM1模拟结构.野生株LPS免疫组中,17.3%的坐骨神经原纤维发生免疫性损伤,明显高于PBS对照组(1.6%)和突变株LPS免疫组(2.4%);而突变株LPS免疫组与PBS对照组间差异无统计学意义. 结论成功构建neuB1基因失活的Cj O∶19突变株,其LPS已缺失野生株所具有的SA基团及与GM1的分子模拟特性,且不能再诱导活体动物的周围神经免疫性损伤,有力证实了关于Cj LPS诱发GBS的分子模拟推论,SA是该交叉免疫反应中抗原的重要成分.
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重组尿素酶B亚单位和黏附素双价疫苗对幽门螺杆菌SS1株感染BALB/c小鼠的免疫保护作用
幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)是人慢性胃炎和胃溃疡的病原菌,并与胃腺癌和胃淋巴瘤的发生有密切关系.接种疫苗是预防Hp感染和控制Hp感染相关疾病为有效的措施,但目前仍无Hp疫苗上市.Hp尿素酶B亚单位(UreB)和黏附素(HpaA)几乎存在于所有Hp临床菌株表面,高度保守且抗原性强.大肠杆菌不耐热肠毒素B亚单位(LTB)及其A亚单位的突变体(LTKA63)和霍乱肠毒素B亚单位(CTB)有较强的免疫佐剂作用.
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药物基因组学与临床个体化治疗
药物基因组学(pharmacogcnomics)是20世纪90年代末发展起来的基于功能基因组学(functional genomics)与分子药理学的一门科学.它从基因水平研究基因序列的多态性与药物效应多样性之间的关系,即研究基因本身及其突变体对不同个体药物作用效应差异的影响,以此为平台开发药物,指导合理用药,提高用药的安全性和有效性,避免不良反应,减少药物治疗的费用和风险[1].
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等位基因特异性多重聚合酶链反应技术对载脂蛋白E基因多态性检测的评价
载脂蛋白E(apolipoproteinE,apoE)是血浆主要载脂蛋白之一,具有明显的遗传多态性,3种常见的等位基因(ε2、ε3、ε4)分别编码3种主要异构体(E2、E3、E4),产生6种不同的基因型(ε2/ε2、ε2/ε3、ε2/ε4、ε3/ε3、ε3/ε4、ε4/ε4).apoE基因多态性不仅是心血管疾病的一种重要易患因素,而且与Alzheimer病密切相关.目前国内外检测apoE基因多态性的方法很多,因而快速简便的检测方法也就成为研究中关注的焦点.等位基因特异性多重聚合酶链反应(PCR)技术(multi-ARMS)是利用TaqDNA聚合酶对引物3′端核苷酸的特异性,在不同的反应体系中分别加入与待检测位点野生型、突变体相配的一对引物,通过扩增产物的有无来判定该位点是否突变.
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cagA基因缺失的中国幽门螺杆菌突变菌株的构建及鉴定
目的:构建cagA基因缺失的中国幽门螺杆菌突变株.方法:运用基因同源重组方法将卡那霉素抗性基因(kmR)连接到PCR扩增cagA基因两端区域产生的2个基因片段之间,并共同插人到pBluescript SKⅡ(-)载体的多克隆位点中,构建出带卡那霉素抗性标志的缺失突变载体pBs-cagA-mutant.将突变载体转化到含完整cagA基因的突变受体MEL-Hpylori 27菌株中.卡那霉素筛选出cagA基因缺失的中国幽门螺杆菌突变株,并经PCR和DNA测序鉴定.结果:构建的突变载体经限制性内切酶酶切分析显示,产生的条带与设计结果完全一致.PCR方法扩增突变株cagA,kmR基因显示,cagA基因已被完整敲除掉,DNA测序证实筛选得到了cagA基因缺失的幽门螺杆菌突变株.连续培养25代后证实,幽门螺杆菌突变株具有良好稳定性.结论:首次成功构建出1株中国人来源的、cagA基因缺失的幽门螺杆菌突变株.
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IRES特异性IRNA对HCV IRES启动蛋白翻译细胞内抑制作用
目的:研究核糖体内部进入位点(internal ribosome entry site,IRES)特异性抑制性RNA(inhibitor RNA,IRNA)细胞内对丙型肝炎病毒(HCV)IRES介导蛋白翻译的抑制作用.方法:体外应用脂质体细胞转染法,将IRNA及其突变体mIRNA真核表达载体pcRz-IRNA/pcRz-mIRNA转染人肝癌细胞株(HHCC),经G418筛选4 wk后建立IRNA及mRRNA表达株;以相同的方法构建pcHCVcluc转染株;以脂质体介导细胞转染法将pCMVNCRLuc转染IRNA及mIRNA细胞株,于转染后48 h检测荧光素酶表达量;将IRNA及mIRNA真核表达体转染pcHCVcLuc表达株,于转染后不同时间检测荧光素酶表达量.结果:HCVIRES介导蛋白翻译在IRNA表达株明显受到抑制,同样IRNA对HCV翻译复制子的蛋白翻译作用有明显抑制性;突变体mIRNA表达株和空载体对照株中未见相似的抑制性.结论:pcHCVcluc在HHCC细胞中获得有效表达;IRES特异性IRNA能有效的抑制HCVIRES介导细胞内蛋白翻译作用.
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乙型肝炎病毒X蛋白与去唾液酸糖蛋白受体2突变体相互作用的研究
目的:筛选并克隆鉴定人肝细胞中与乙型肝炎病毒(HBV)X蛋白(HBxAg)相互作用蛋白的基因,明确HBxAg在HBV感染及致癌过程中的具体作用.方法:用多聚酶链反应(PCR)法扩增HBxAg基因,连接入酵母表达载体pGBKT7中构建诱饵质粒,转化酵母细胞AH109并在其内表达,然后与转化了人肝cDNA文库质粒的酵母细胞Y187进行配合,在营养缺陷型培养基上进行双重筛选阳性菌落,PCR从中扩增出阳性目的片段并测序,进行生物信息学分析.根据Genbank中的序列信息设计引物,从HepG2细胞的mRNA中逆转录出去唾液酸蛋白受体2(ASGPR2)突变体的完整序列,克隆到另一酵母表达载体pGADT7中,体外免疫共沉淀再次证明HBxAg与ASGPR2突变体的结合作用.结果:成功克隆出HBxAg基因并在酵母细胞中表达,配合后选出既能在四缺(SD/-Trp-Leu-His-Ade)培养基又能分解X-α-半乳糖(X-α-gal)变成蓝色的真阳性菌落41个,其中有一个是ASGPR2的新突变体.HepG2细胞的mRNA中能逆转录出ASGPR2的全基因序列,体外免疫共沉淀结果证实该突变体与HBxAg在体外也有结合作用.结论:成功克隆出HBxAg的肝细胞结合蛋白,发现一新的ASGPR2突变体,并证实HBxAg与ASGPR2突变体在体外及酵母细胞内均有结合作用.
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抑癌基因p27Kip1及其Ser10突变体对HepG2细胞周期和增生的影响
目的:p27kip1氨基端第10号位置的丝氨酸(Ser10)磷酸化位点是该蛋白分子中重要的磷酸化位点,探讨人工诱变该位点丝氨酸为丙氨酸(S10A)后对肝癌细胞株HepG2细胞周期以及细胞增生的影响.同时比较野生型p27kip1和Ser10突变型p27kip1基因转染对肝癌细胞株HepG2细胞周期和增生的影响.方法:应用脂质体转染法将含人野生型和突变型p27kip1质粒DNA瞬时转染HepG2细胞,免疫细胞化学检测p27kip1蛋白的表达和细胞内分布,流式细胞计数仪分析细胞周期变化.结果:野生型和突变p27kip1蛋白转基因后HepG2细胞均可以G0期阻滞,且突变型的阻滞作用强于野生型(P＜0.05),细胞生长受到抑制.无血清培养96 h同步化于G0期,野生型和突变型p27kip1均分布于细胞核;而在20 mL/L血清继续培养8 h后野生型向细胞质转运而主要分布于细胞质,突变型仍然滞留于细胞核.结论:p27kip1的过度表达可明显抑制HepG2细胞的增生,p27kip1 Ser10酸化可能介导其细胞核外转运的重要分子机制.
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抗肝癌人源化单链抗体hscFv25的体外亲和力成熟
目的:提高人源化抗肝癌单链抗体hscFv25的亲和力.方法:设计并合成人源化抗肝癌单链抗体hscFv25重链及轻链CDR3的半随机突变引物,构建突变体抗体库,竞争筛选亲和力更高的突变体抗体,对所得到的高亲和力的候选抗体,在大肠杆菌中进行可溶性表达,并采用细胞ELISA、细胞涂片免疫组织化学染色的方法,对该抗体进行初步的活性鉴定.结果:得到了3株候选高亲和力突变体抗体,其中的一株在大肠杆菌中获得了可溶性表达后,进一步的活性检测结果表明,该抗体的相对亲和力比亲本单链抗体提高了60倍左右,同时该抗体对肝癌细胞(SMMC-7721)的免疫组织化学染色呈强阳性,着色情况与亲本抗体相一致,而对正常肝细胞(HL-02)染色呈阴性.结论:成功地构建了人源化抗肝癌单链抗体hscFv25的突变体抗体库,并筛选到了一株亲和力更高的突变体抗体.
