应用绿色荧光蛋白标记技术研究钙调激Ⅱ在HeLa细胞中的分布

采用绿色荧光蛋白（GFP）标记技术研究钙离子钙调素依赖性蛋白激毒Ⅱ(CaMKⅡ）在HeLa细胞中的分布，为了研究细胞风钙离子钙调素信号的下游作用物，我们首先构建了CaMKⅡ与GFP的融合基因，磷酸钙沉淀法将pCaMKⅡ－GFP重组载体导入HeLa细胞，通过荧光显微镜观察，发现在细胞间期，CaMKⅡ－GFP融合蛋白主要分布于细胞核中，细胞质中亦有少量分布，这一分布不同于绿色荧光蛋白在间期细胞内的动匀分布，同时讨论了与间接免疫荧光染色方法相比，GFP技术在功能蛋白定位研究上的应用优势。     

动力蛋白轻链亚基LC8在人细胞内的亚细胞定位

动力蛋白是活跃于微管骨架上行使负向运输功能的分子马达.从人类B淋巴细胞cDNA文库中克隆得到动力蛋白轻链亚基的基因LC8,将该基因插入表达绿色荧光蛋白的载体pEGFP-C3,获得的重组DNA成功在两种人源细胞内表达.通过荧光实验对GFP-LC8亚细胞定位进行分析,确定GFP-LC8是典型细胞浆定位,主要分布在细胞外周区和微管组织中心附近.当用药物nocodazole处理细胞使微管解聚时,GFP-LC8的定位发生改变.表明融合蛋白可正确指示LC8的细胞定位,可用于进一步研究病毒感染后的胞内事件.     

拟南芥中一个经典阿拉伯半乳糖蛋白的亚细胞定位

为确定拟南芥中一个经典阿拉伯半乳糖蛋白(arabinogalactan-protein,AGP)的亚细胞定位,克隆了这个基因的编码区,与绿色荧光蛋白(GFP)基因构建融合表达载体,经农杆菌介导转化烟草BY-2悬浮细胞.利用激光扫描共聚焦显微镜,在稳定转化的BY-2细胞表面观察到绿色荧光.研究结果表明,此AGP分布在细胞膜表面.     

CDK1磷酸化修饰对驱动蛋白Kif18A的ATP酶活性的影响

为了探究真核细胞中蛋白激酶CDK1的磷酸化修饰对驱动蛋白分子Kif18A的ATP酶活性的影响,利用昆虫杆状病毒表达系统,在体外表达并纯化Kif18A模拟磷酸化(EE)和非磷酸化(AA)的突变体蛋白(Kif18A-EE,Kif18A-AA).首先构建驱动蛋白Kif18A的杆状病毒表达载体质粒pFast-Bac-FLAG-Kif18A-AA或EE,将其转化到DH10Bac感受态细胞中,通过蓝白斑筛选得到阳性克隆.随后提取杆状病毒基因组,转染昆虫细胞SF9后得到能够表达FLAG-Kif18A突变体蛋白的杆状病毒.扩增病毒后,对病毒感染SF9细胞表达目的蛋白的条件进行优化,最终通过蛋白纯化得到有活性的Kif18A突变体蛋白,并在体外检测纯化蛋白的ATP酶活性.结果显示,Kif18A-EE蛋白的ATP酶活性低于Kif18A-AA蛋白.这一结果表明,CDK1的磷酸化修饰能够降低驱动蛋白Kif18A的ATP酶活性.     

核仁蛋白RRP15在细胞有丝分裂期的表达与定位

为了明确核糖体RNA加工蛋白15(RRP15)在细胞周期不同时期的表达情况与亚细胞定位,以稳定表达GFP-RRP15的He La细胞为实验材料,利用细胞同步化以及蛋白免疫印迹方法研究RRP15在细胞周期不同时期的表达情况,利用细胞免疫荧光染色以及活细胞成像检测RRP15在有丝分裂期的亚细胞定位,利用染色体提取探究RRP15与有丝分裂期细胞染色体的关系.结果发现,RRP15在整个细胞周期中均有稳定表达,且在G1期表达微量上调;在有丝分裂期,RRP15定位于染色体外周和中小体,始终伴随染色体,且染色体外周定位不依赖于DNA.     

EB1蛋白在调节微管动态、纺锤体定位和染色体稳定性中的作用

EB1(the end-binding protein 1)蛋白家族是一群广泛存在且高度保守的微管相关蛋白,存在于从酵母到人类的广泛的生物体中.它与微管正极和中心体结合,参与了绝大部分基于微管的生理过程,包括:维持细胞极性,调节染色体稳定性,有丝分裂纺锤体的定位,将微管锚定到成核位点.自从1995年,Su等人在人细胞中发现了EB1基因,各种生物体中EB1的同源物质被相继报道.十年来,人们通过对不同生物体的研究,试图揭开EB1在细胞中的分布以及它的生理功能.然而到目前为止,对于EB1的了解还非常有限.本文结合国外的研究成果,对EB1蛋白在调节微管动态、纺锤体定位和染色体的稳定性方面以及它与APC(the adenomatous polyposis coli)之间的相互作用作以综述.     

烟草NtCDC48基因的克隆及功能分析

利用裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）系统从烟草BY-2悬浮细胞中分离得到了NtCDC48 cDNA序列， 全长2729bp，包括74bp的5′端非翻译区，2427bp的开放阅读框以及228bp的3′端非翻译区，可读框编码808个氨基酸，推导蛋白含有两个典型的ATPase模块（aa：245—374；518—646）. 在烟草悬浮细胞中过量表达NtCDC48能显著提高烟草BY-2细胞的有丝分裂指数，并导致纺锤体微管列阵的两极结构由相对集中转换为极端弥散状态. NtCDC48GFP融合蛋白在细胞周期M期的亚细胞定位结果表明，NtCDC48随细胞周期进程发生有规律的变化.这些结果表明NtCDC48在植物细胞有丝分裂进程中发挥着重要作用.     

用CRISPR/CAS9系统构建原位表达dPit:GFP的果蝇品系

SLC20A2基因是Ⅲ型纳磷转运蛋白2(PiT2)的编码基因,PiT2可将无机磷从细胞外运送至细胞内.SLC20A2基因突变导致PiT2不能正常地将无机磷运送到细胞内,血液中的无机磷含量升高,磷和钙离子结合形成沉淀,堵塞血管.SLC20A2基因在果蝇中的同源基因是CG42575(dpit).本实验使用CRISPR/CAS9系统,构建原位表达dPiT:GFP的果蝇品系,将绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)编码序列插入dpit基因末端,使果蝇表达dPiT:GFP融合蛋白.该融合蛋白可以被dPiT及GFP的抗体同时识别,通过荧光直接观察dPiT:GFP的位置,从而准确定位dpit,进而为dpit基因的功能研究提供基础.     

一种检测蛋白质相互作用的双荧光共定位系统

自发荧光蛋白以快捷灵敏、即时检测和无需破坏活细胞的特点在蛋白质相互作用的研究中得到广泛应用.从发光水母Aquoria victoria中分离的绿色荧光蛋白(GFP)和从珊瑚Discosoma sp.中分离的DsRed红色荧光蛋白是自发荧光蛋白的典型代表.本研究开发一种基于GFP和红色荧光蛋白(RFP),并可通过待检测蛋白在细胞内表达的空间位移变化产生共定位的双荧光共定位检测系统.该系统为克服两种荧光蛋白光谱渗漏带来的非特异性结果的干扰,将核仁定位信号(NoLS)和出核信号(ABL)分别连接到RFP和GFP.具有定位信号的GFP和RFP的待检测蛋白对可分别在细胞核内和(或)细胞核外表达,伴随它们的相互作用,荧光共定位的现象会产生在细胞内特定的区域.利用抗凋亡蛋白Bc1-2和Bak-BH3短肽作为蛋白对测试该系统,荧光共定位现象明显,系统灵敏可靠.     

PKCθ-EGFP融合蛋白在HeLa细胞中的表达及其对细胞形态的影响

目的:分析增强型绿色荧光蛋白(EGFP)与蛋白激酶C-θ(PKCθ)的融合蛋白(PKCθ-EGFP)在HeLa细胞中的表达、亚细胞定位及其对细胞形态的影响。方法:用脂质转染胺(Lipofec-tAMINE 2000)为载体分别以pPKCθ-EGFP和pEGFP-N1转染HeLa细胞,流式细胞仪分析其表达率,激光共聚焦显微镜分析其亚细胞定位,同时分析二丁酸佛波醇酯(PDB)和小檗碱对其亚细胞定位和细胞形态的影响。结果:转染pEGFP-N1或pPKCθ-EGFP的HeLa细胞48 h后,表达绿色荧光的细胞百分率分别为(70.9±4.4)%和(45.8±2.3)%(P<0.05)。表达的PKCθ-EGFP融合蛋白均匀分布于细胞内,与EGFP蛋白在细胞内的分布相似。PDB刺激30 min后,表达PKCθ-EGFP的HeLa细胞的形态发生显著变化,即由原来的梭形变成圆形,荧光强度增强。但表达EGFP的HeLa细胞的形态及荧光分布均不受影响。小檗碱对PDB诱导的HeLa细胞的形态和EGFP-PKCθ融合蛋白的分布无明显影响。结论:表达PKCθ-EGFP融合蛋白的HeLa细胞在PDB作用下细胞形态发生显著变化。     

胃癌下调新基因GDDR表达特性及功能研究

明确胃癌下调新基因GDDR的亚细胞定位、分泌特性及生物学功能研究.与绿色荧光蛋白(GFP)融合表达明确GDDR表达产物亚细胞定位;GES细胞系转染上清检测分泌蛋白表达;胃癌7901细胞系稳定转染GDDR,观察其生物学作用.发现GDDR表达产物定位于胞浆,是一分泌蛋白.四甲基偶氮唑盐比色法(MTT assay)检测描绘生长曲线及流式细胞计数仪(FACS)细胞周期检测表明,GDDR对胃癌7901细胞增值显著抑制(96 h(1.233±0.017) vs (0.618±0.015), t =2.447, P =2.63×10-9),并且可以引起细胞的周期阻滞.说明胃癌下调新基因GDDR产物为胞浆分布,具有分泌特性,能通过阻滞细胞周期显著抑制胃癌细胞生长,可能为新的候选抑癌基因.     

脂肪干细胞经两种方法移植后在多囊卵巢综合征大鼠体内分布的比较

目的:比较观察脂肪来源间充质干细胞(ADSCs)分别经静脉和卵巢原位移植后在多囊卵巢综合征(PCOS)大鼠卵巢的归巢及其它器官的分布情况.方法:用携带绿色荧光蛋白(GFP)基因的慢病毒载体感染ADSCs,获得表达GFP的ADSCs.利用皮下注射脱氢表雄酮的方法制备PCOS大鼠模型,随机分为PCOS组(A组,n=8)、尾静脉注射组(B组,n=8)、卵巢原位注射组(C组,n=8),另选同批次正常大鼠8只设为空白对照组(D组,n=8).B、C组分别通过尾静脉和卵巢原位注射移植标记GFP的ADSCs,移植1周和1月取各组大鼠卵巢、子宫、肝、肾及肺,观察卵巢外观,各组织行冰冻切片在荧光显微镜下观察荧光分布情况.结果:慢病毒转染ADSCs48 h后,可见明显GFP表达,随着时间的推移,GFP的表达逐渐增多.B组卵巢表面未见囊肿,ADSCs散在分布于卵巢间质,子宫、肾、肝也可见ADSCs分布,但以卵巢最为多见,肺部未见明显荧光.C组卵巢注射部位可见囊性肿物,ADSCs局限分布于卵巢间质,除卵巢及部分子宫可见荧光外,其它组织未见明显荧光.两移植组移植1月及1周卵巢均可见绿色荧光标记的ADSCs.结论:移植的ADSCs可在PCOS大鼠体内存活并向卵巢归巢.通过尾静脉移植的ADSCs具有广泛分布的特点,而卵巢原位注射主要局限在卵巢局部.     

大鼠骨髓间充质干细胞视网膜下移植观察

观察了骨髓间充质干细胞(MSC)在视网膜下移植后的定位以及分化后的蛋白表达情况.将体外培养的雄性大鼠MSC移植于成年大鼠视网膜下,4周后取眼球做石蜡切片并用Y染色体鉴定;将MSC用重组腺相关病毒AAV-gfp感染后移植,4周后在荧光显微镜下观察眼球冰冻切片中绿色荧光蛋白(GFP)的表达;并用4',6-二脒-2-苯基吲哚(DAPI)标记的MSC进行视网膜下移植,分别于10,20,35和50 d后观察DAPI荧光分布,并在阳性的连续切片上做神经元核(Ne-uN),神经元特异性烯醇化酶(NSE),胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和角蛋白(CK)免疫组化染色.结果显示,光学显微镜下Y染色体原位杂交观察,荧光显微镜下GFP观察及DAPI观察均发现来源于MSC的阳性细胞融入了原来的视网膜结构,这些细胞分布于视网膜色素上皮层、视细胞层、双极细胞层及节细胞层,细胞形态结构与周围视网膜相似;DAPI标记观察表明,移植后至50 d无细胞增生,50 d后阳性细胞数量和分布范围缩小.免疫组织化学染色发现阳性区域的细胞NeuN,NSE,GFAP和CK的表达与周围组织相同.3种标记方法检测到的视网膜结构完整,但某些区域的细胞排列不整齐.上述结果表明,MSC在视网膜下移植后可与原视网膜结构相融合,MSC具有分化为类视网膜结构的能力.     

A549-KIF4A过表达细胞株的构建与鉴定

非小细胞肺癌A549细胞中驱动蛋白KIF4A的表达量极低.为研究KIF4A在肺癌发生和发展过程中的作用,利用脂质体转染的方法,将p EGFP-KIF4A质粒和p EGFP-C1质粒分别转入A549细胞中,用G418筛选得到单克隆,并扩增得到稳定表达GFP-KIF4A和GFP的细胞株.利用Western Blot以及免疫荧光染色法对得到的细胞株进行鉴定.结果表明:A549-GFP-KIF4A细胞中GFP-KIF4A蛋白的表达水平较高,A549-GFP-C1中仅表达GFP蛋白.免疫荧光检测表明:A549-GFP-KIF4A过表达细胞中GFP-KIF4A荧光融合蛋白的定位与内源KIF4A的定位相同.     

水稻中两个同源异型结构域转录因子的亚细胞定位

为了对水稻同源异型结构域转录因子HD-ZipⅢ家族中的HDZ1和HDZ2进行亚细胞定位,利用RT-PCR技术从水稻cDNA中扩增HDZ1和HDZ2的编码区(去除终止密码子序列),与绿色荧光蛋白GFP编码框融合,构建2个转录因子的瞬时表达载体,采用农杆菌介导的转化方法转化至烟草中进行瞬时表达分析.结果表明:PCR扩增所得为目的基因片段HDZ1和HDZ2;二者与载体质粒pCAMBIA35S-GFP连接获得的融合表达载体成功移至烟草中并表达;确定HDZ1主要定位于烟草叶片的气孔中,而HDZ2定位于烟草表皮细胞的细胞膜上.二者在亚细胞中的定位不同,可能在水稻生长发育中所起的作用也不相同.     

绿色荧光蛋白GFP多克隆抗体的制备及在多种细胞中的特异性鉴定

绿色荧光蛋白是当前在生物及生物医学研究当中应用最为广泛的一种荧光标记蛋白.为开发一种高灵敏度、高特异性以及简单经济的GFP多克隆抗体,并使之适用于在跨物种细胞里表达的GFP蛋白进行检测,本文利用gfp基因cDNA全序列分别构建了带有6×His和GST标签的原核表达载体pET28A-gfp和p GEX-2T-gfp,并将其转入大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)细胞进行诱导表达,而后进行聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)表达鉴定,分别获得了相对分子质量为2.6×10~4和5.2×10~4的重组6×His/GST-GFP融合蛋白.将亲和纯化的6×His-GFP融合蛋白免疫新西兰大白兔,采集第5次免疫后血清用ELISA测定效价为1﹕32,000.抗血清依次经Protein A亲和纯化和GST-GFP抗原抗体纯化后,用免疫印迹实验(Western blot)方法检测抗体特异性,结果表明制备的多克隆抗体能很好地识别在莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)、HEK293细胞和大肠杆菌中表达的GFP,对继续开展GFP相关研究具有重要意义.     

用CRISPR/Cas9系统构建原位表达dXPR1-GFP的果蝇品系

XPR1是最近鉴定出的一个原发性家族性脑钙化症(primary familial brian calcification,PFBC)的致病基因,它在果蝇体内的同源基因是CG10483(dXPR1).使用CRISPR/Cas9系统,构建原位表达dXPR1-GFP的果蝇品系,在CG10483终止密码子之前插入绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的编码序列,使果蝇表达dXPR1-GFP融合蛋白.该融合蛋白既可以被CG10483编码蛋白的抗体和GFP的抗体识别又能在激发光下发出绿色荧光,能为dXPR1编码蛋白提供准确的定位,从而为研究XPR1基因的功能提供方便.     

马铃薯StHb1蛋白的亚细胞定位

为了研究马铃薯StHb1蛋白的亚细胞定位情况,采用RT-PCR技术克隆到马铃薯StHb1基因cDNA序列,并成功构建了StHb1基因与绿色荧光蛋白基因的融合表达载体pBI121-StHb1-GFP.利用农杆菌介导法将重组载体转化洋葱内表皮细胞,通过荧光显微镜观察融合蛋白的瞬时表达以确定StHb1蛋白在细胞内的分布.结果表明StHb1蛋白主要分布于细胞核中.     

拟南芥中一个镍离子转运蛋白的亚细胞定位

离子的跨膜转运是细胞获取养分的重要环节，亦是植物在组织和器官水平上进行养分吸收运移的基础．在植物中镍（Ni）元素主要以Ni^2＋的形式存在，并通过Ni^2＋转运蛋白将其跨膜转运至相应的组织器官，参与氢酶和脲酶的合成．生物信息学分析表明，拟南芥中一个Ni^2＋转运蛋白AT2G16800含有叶绿体定位信息．克隆该基因5’端编码转运肽的272bp片段，与绿色荧光蛋白（GFP）基因融合后，在拟南芥中高效表达，对其进行了亚细胞定位的研究．转基因植株通过共聚焦扫描显微镜的观察，发现GFP荧光信号只存在于叶绿体中，该结果表明A他G16800为叶绿体蛋白．     

核酸酶I-SceI介导的转基因斑马鱼构建及连接蛋白Connexin48.5的定位研究

细胞连接蛋白是由多基因家族编码的一类结构相似、分子质量不同的蛋白质.在细胞膜上,每6个相同或不同的连接蛋白围绕中央孔排列形成一个连接子,相邻细胞膜上的连接子相互对接形成细胞间隙连接,细胞间隙连接是一种重要的通讯连接,它不仅是细胞间代谢偶联、冲动传导的结构基础,而且可以通过介导与细胞的迁移、分化、增生和器官形成有关的信号物质而在胚胎发育中起重要作用.为了进一步探讨细胞间隙连接在生物体中的作用,采用斑马鱼胚胎显微注射核酸酶I-SceI和质粒DNA的方法成功构建了绿色荧光蛋白GFP与细胞连接蛋白Connexin48.5融合表达的转基因荧光斑马鱼品系,并通过对荧光蛋白发光的观察在斑马鱼鱼体中进行连接蛋白Connexin48.5的定位.实验结果表明:核酸酶I-SceI介导下的斑马鱼转基因方法效率较高,可行性好;连接蛋白Connexin48.5在斑马鱼体内主要定位于眼球晶状体和脊索.所获得的Connexin48.5-GFP融合表达斑马鱼系,以及利用该品系进行的Connexin48.5定位研究对细胞连接蛋白在生物体内的功能研究将具有重要作用.