果蝇微管互作蛋白的大规模筛选研究

微管是一种具有极性的、管状的细胞内动态结构，是细胞骨架的重要组分.一些跟微管相关的基因发生突变时，有可能致使严重的人类疾病的发生.这些相关基因编码的蛋白即为微管互作蛋白.影响微管的基因众多，目前发现的影响微管正常组装的蛋白还只是冰山一角，仍有诸多影响微管的互作蛋白等待人类“挖掘”.我们利用已有的果蝇RNAi文库，通过UAS/Gal4系统，对部分基因进行敲减(RNAi),使基因在果蝇幼虫肌肉中特异性沉默，经过免疫染色后观察这些基因功能敲降果蝇的肌肉微管形态，以此来筛选微管互作蛋白.我们共鉴定了541个基因，筛选出微管有表型的40个.其中一些基因在线粒体、内质网、高尔基体、过氧化物酶体等细胞器中具有特定的功能.因此，我们的筛选工作不仅为构建微管相关疾病模型提供了铺垫，为微管相关疾病治疗工作提供了一定的帮助；而且对细胞结构中微管的非中心体微管组织中心探究提供了思路.     

微管剪切蛋白调控果蝇节律神经元的形态发育

Spastin、Katanin60和Fidgetin是3种重要的微管剪切蛋白,它们的突变会导致神经退行性疾病。然而,这些微管剪切蛋白如何调节神经元的形态和功能尚不明确。果蝇的昼夜节律行为主要受位于大脑腹外侧的4对神经元LNv的控制。LNv神经元具有简单的形态,并且其轴突末梢会随着昼夜节律而伸缩。本研究利用LNv神经元作为模型,探讨不同微管剪切蛋白在神经元形态发育中的功能差异。我们发现,在LNv神经元中组成性表达Spastin会导致轴突和树突的发育异常,并且抑制神经肽PDF的转运;在成虫时期特异性表达Spastin会引起神经纤维的退化。而在LNv神经元中过量表达Katanin60或Fidgetin则不会影响LNv神经元的形态和神经肽PDF的转运。我们的结果揭示了不同微管剪切蛋白在不同神经元中具有不同的功能特性。     

γ—微管蛋白：微管蛋白超家族的新成员

γ微管蛋白存在于所有的真核生物中,是一种非常保守的蛋白质,可能由多基因编码。γ微管蛋白通常位于微管的负端,是微管组织中心的组成成分,对微管的装配、微管的取向等起着很重要的作用,文中介绍γ微管蛋白的发现、序列分析及其比较、在细胞内的含量和定位、结构和功能模型、以及多基因家族等方面的研究新进展。     

小麦幼苗微管结合蛋白MAP65s体外对微管聚合影响的研究

微管结合蛋白与微管特异地结合在一起,参与调节微管的结构与功能,目前已成为植物细胞骨架研究的前沿领域。以"临优2018"小麦幼苗为材料,通过免疫印迹实验鉴定了小麦幼苗中微管结合蛋白MAP65s的存在并利用紫外吸收法和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法初步探究了小麦幼苗MAP65s体外对微管聚合的影响,为进一步研究MAP65s蛋白的生理功能提供了重要的依据。     

吲哚类微管蛋白秋水仙碱结合位点抑制剂的研究进展

癌症威胁着人类健康和生命,开发安全有效的抗肿瘤药物尤为重要.由α-微管蛋白(α-tubulin)与β-微管蛋白(β-tubulin)组装而成的微管是细胞内骨架的主要构成部分,在维持细胞形状、有丝分裂和运动中起着关键作用,是抗肿瘤药物研发的重要靶点之一.本文就吲哚类微管蛋白聚集抑制剂的研究进展进行分类、归纳并总结,期望为...     

酵母双杂交筛选PMEPA1互作蛋白

采用酵母双杂交技术筛选与前列腺跨膜蛋白PMEPA1相互作用的蛋白质,构建了pGBKT7-PMEPA1诱饵质粒,获得与PMEPA1互作蛋白,GST pull-down实验确定2种蛋白间的相互作用.构建了诱饵载体转化酵母菌Y2HGold,对酵母宿主无毒性、无自激活活性.得到阳性克隆Dynactin6,GST pull-down实验证实PMEPA1与Dynactin6蛋白间相互作用.推测蛋白Dynactin6可能参与调控PMEPA1在细胞的运输.     

26S蛋白酶体调控微管蛋白的降解

为了探究微管蛋白在植物细胞中的降解机制,本文利用微管解聚药物、蛋白酶体抑制剂MG132结合遗传学和分子生物学等体内体外研究技术发现微管蛋白TUA和TUB是通过泛素化/26S蛋白酶体途径降解的,同时在26S蛋白酶体调节亚基RPN10突变体rpn10-1的植株中,TUA的降解与野生型相比没有显著差别,但是TUB的降解在突变体中被严重削弱,使得TUB在突变体中过量积累.此外,在突变体中分别过量表达TUA和TUB,对转基因植株鉴定表明过量表达TUA促进突变体根的生长而过量表达TUB严重抑制了突变体的生长,说明在突变体中TUA/TUB的比例是失衡的,过量的TUB蛋白对植物的生长是不利的.以上结果表明,26S蛋白酶体可以调控微管蛋白TUA和TUB的降解,蛋白酶体调控亚基RPN10可以通过调控TUB的稳定性来影响植物的生长和发育.     

黄瓜根尖细胞中微管冷稳定性和微管蛋白与其抗寒性的关系

以不同抗寒性黄瓜品种为试材,研究了经不同时间低温处理后黄瓜根尖细胞中微管的动态变化及抗寒锻炼后微管蛋白的变化,结果表明黄瓜根尖细胞中不同部位的微管冷稳定性有差异,质膜下的周质微管具有最强的冷稳定性,抗寒品种黄瓜根尖细胞中微管冷稳定性明显高于不抗寒品种,同时抗寒锻炼后微管蛋白的含量有所增加.     

维生素E对CA诱导的tau蛋白过度磷酸化的保护

通过免疫印迹,酶活性测定等方法在脑片水平研究维生素E(VE)对花萼海绵诱癌素(cA)诱导的骨架蛋白tau过度磷酸化的保护作用及机制．结果显示：01tmol／LCA使tau蛋白在Ser396／404,Serl98／199／202位点的磷酸化程度显著升高,丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(s0D)活性显著升高;VE能使tau蛋白上述位点的磷酸化水平显著降低,同时降低CA诱导的vH)A含量的升高及进一步升高SK)D的活性．提示CA不仅能够在脑片水平诱导tau的过度磷酸化,同时诱导氧化应激反应;vE对CA诱导的氧化应激反应及tau蛋白过度磷酸化具有保护作用．     

水稻MRG701互作蛋白的筛选和鉴定

水稻MRG蛋白MRG702作为组蛋白H3K4/H3K36甲基化的识别蛋白,影响了水稻油菜素内酯BR通路和开花过程中特异的基因表达.MRG蛋白家族的另外一个成员MRG701在序列上与MRG702高度同源,它们的共同缺失突变体表现出矮小、直立、晚花等多种表型.以MRG701为饵,筛选了水稻全长均一化酵母文库,得到了26个可能与MRG701结合的蛋白质,通过定位分析,这些蛋白主要定位于细胞核和线粒体中,在二者中的分布比例分别为46.2%和23.1%.通过酵母双杂交实验和双分子免疫荧光实验,对全部得到的26个蛋白和其中4个蛋白与MRG701蛋白的相互作用进行了验证,发现Os10g0410600,Os05g0215800,Os04g0687100和MRG701在烟草中存在相互作用,为进一步研究甲基化识别蛋白的作用机制及作用网络提供了基础.     

拟南芥RabA2b互作蛋白的筛选与鉴定

Rab蛋白家族在调控细胞囊泡的运输过程中发挥着重要作用.拟南芥中存在数量庞大的RabA亚族成员,它们参与调控植物不同阶段的生长发育过程.为了寻找拟南芥RabA亚族下游的调节蛋白或效应蛋白,进而阐明RabA在细胞活动中的角色,本研究选取RabA2b蛋白进行了深入研究.本研究首先构建过表达RabA2b的拟南芥植株,同时结合免疫共沉淀方法和液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)检测到多个Hsp70蛋白家族成员与RabA2b蛋白共沉淀.为了进一步研究Hsp70成员与RabA2b的相互关系,将5个细胞质和细胞核定位的Hsp70s蛋白分别构建于植物表达载体,通过在烟草叶表皮细胞中瞬时表达Hsp70s和RabA2b发现它们共定位于细胞质膜、细胞质以及细胞核周围的丝状结构.同时,体外pull-down实验证明了5个Hsp70s蛋白都能与RabA2b蛋白直接相互作用.此外,双分子荧光互补实验(BiFC)进一步证实了Hsp70s与RabA2b在烟草叶表皮细胞中的相互作用,说明拟南芥中细胞质和细胞核定位的Hsp70s可以作为RabA2b的调节蛋白或效应蛋白一同调控植物的生长发育过程.     

包囊游仆虫包囊形成和解脱过程中微管蛋白基因表达的变化

采用干涉相差显微术和实时荧光定量PCR(Q-PCR)技术显示,腹毛类纤毛虫包囊游仆虫(Euplotes encysticus)包囊形成和解脱过程中,细胞微管胞器始终处于非装配及装配的功能活动状态,脱包囊过程中伸缩泡的运动对细胞充分吸水用于微管胞器的再装配及细胞运动起了关键的作用,细胞内α-、β-和γ-微管蛋白基因的表达量相伴发生变化.其中,微管胞器去分化时,细胞形成毛基体非吸收型包囊,细胞α-、β-和γ-微管蛋白基因的表达量整体呈现逐渐减少的趋势,其细胞微管蛋白基因的相对表达量从大到小依次是β-、α-和γ-微管蛋白基因,但α-、β-微管蛋白基因的起始拷贝数远大于后一种微管蛋白基因的表达量;微管胞器再分化时,伴随着伸缩泡的剧烈伸缩运动,口纤毛器和体纤毛器微管先后形成,细胞在包囊内做旋转运动并脱囊而出,迅速转化为营养细胞,期间细胞内α-、β-和γ-微管蛋白基因的表达量呈现从小到大增加的趋势,其微管蛋白基因的相对表达量从大到小依次是β-、α-和γ-微管蛋白基因,而前两种微管蛋白基因的起始拷贝数远大于后一种微管蛋白基因的表达量.结果表明,包囊游仆虫形成包囊和脱包囊过程中,伴随着皮层微管胞器的不同分化,细胞内α-、β-和γ-微管蛋白基因始终处于不同的功能活动状态,其中作为微管组织中心主要组分的γ-微管蛋白也始终处于不同的功能状态.     

果蝇NOMPC相互作用蛋白的筛选与鉴定

NOMPC是果蝇感受触觉的机械力敏感离子通道,属于瞬时受体电位(TRP)离子通道家族,机械力敏感离子通道通过怎样的机制被机械力激活?与NOMPC相互作用的蛋白有哪些?为了研究这些问题,本研究从果蝇NOMPC全长cDNA中扩增得到其N端的29个锚蛋白重复序列(ARs),ORF长度为3 039bp.然后将这29个ARs构建到表达载体pUAST-EGFP上,转染果蝇S2细胞后,通过免疫沉淀、质谱分析和Western blot筛选和鉴定NOMPC相互作用的蛋白,实验筛选出NOMPC N端的29ARs和NOMPC全长的相互作用蛋白,通过免疫共沉淀(Co-IP)实验,对可能与NOMPC存在相互作用的蛋白质进行验证,鉴定出Annexin B9、CG3195、CG3731、CG5374与NOMPC存在相互作用,为进一步研究NOMPC介导触觉转导的分子机制提供了基础.     

烟草γ－微管蛋白基因沉默干扰植株的极性生长

为进一步了解γ－微管蛋白（ytubulin）在植物细胞中的功能,利用土壤农杆菌介导的转化技术,将含部分γ－tubulin cDNA的片段以正反串联的方式导入烟草（N．tobacum var．Samsun NN）无菌苗中,观察并分析了tubulin低表达植株的表型．结果表明,γ－tubulin低表达干扰了植株的极性生长,表现为大部分转化株出现了多个生长点或有侧枝发生;叶片形态异常,部分叶片背腹性不明显,有大量的联体叶或筒状叶出现;植株主根不发达而侧根呈强势生长．另外,植株生长素的含量出现异常,其极性运输载体PGP1表达受到抑制．由这些结果推测,γ－tubulin基因沉默对植株极性生长的干扰可能与生长素及其极性运输异常有关．     

（顺）-3-（氯代亚甲基）-6-甲基-硫色满-4-酮对微管蛋白体外聚合的影响

目的研究（顺）-3-（氮代亚甲基）-6-甲基-硫色满-4-酮（CMMT）对猪脑微管蛋白体外聚合-解聚的影响。方法温度变化过程中,用酶标仪测定体外微管蛋白溶液的吸光度的变化。结果CMMT能明显抑制微管蛋白的聚合。结论CMMT对微管蛋白聚合-解聚的影响很可能是其抗肿瘤机制之一。     

蛋白体外结合实验联合质谱分析鉴定 Num1 的互作蛋白

目的: 为了解析芽殖酵母 Num1 蛋白在纺锤体定位和线粒体中的调节机制．方法: 利用大肠杆菌原核表达 并纯化了在 Num1 功能中起核心作用的补丁组装(PA) 结构域的重组蛋白, 通过蛋白体外结合实验(Pull-down) 分 离了酵母细胞中与 PA 结构域相结合的蛋白复合物,并对其进行了质谱分析．结果: 鉴定了一系列新的 Num1 互作蛋 白,包括核糖体蛋白,参与蛋白折叠、分配及转运的内质网和高尔基复合体蛋白, 参与基因转录和翻译的核酸酶和 蛋白酶,及其他功能的蛋白．结论: Num1 的互作蛋白的鉴定为进一步研究 Num1 的作用机制奠定了基础.     

阿尔茨海默病与血管性痴呆患者血浆β-微管蛋白和APP的变化

目的: 对阿尔茨海默病(Alzheimers disease, AD)与血管性痴呆(vascular dementia, VD)血浆β-微管蛋白与淀粉样蛋白前体(APP)进行定量分析,分析这些指标的变化是否可以为临床诊断阿尔茨海默病提供生物学方面的帮助.方法:用蛋白免疫印迹法(Western-blot)测定11例AD、11例VD和8个正常老年人血浆β-微管蛋白和APP的水平.结果:(1)血浆APP含量AD患者(84.36±41.34)的高于VD患者(56.34±18.68)和正常人(43.25±27.67), P<0.05;(2)血浆中β-微管蛋白含量AD患者(105.91±41.25)高于VD患者(64.36±28.27)和正常人(52.25±11.11), P<0.05;(3)VD患者和正常人之间APP和β-微管蛋白比较无明显差异(P>0.05).(4)Pearson相关分析显示:血浆中APP和β-微管蛋白含量可能存在一定的相关性,相关系数为0.451(P<0.05).结论:AD患者血浆APP和β-微管蛋白含量明显高于正常人和VD患者,对AD患者血浆APP和β-微管蛋白含量的测定对AD的诊断可能具有一定的意义.     

新的STK11互作蛋白LOH12CR1的筛选及鉴定

PJ综合征（Peutz-Jeghers syndrome,PJS）的疾病基因STK11编码由433个氨基酸残基组成的丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶STK11,具有调控细胞周期,调节细胞极性以及细胞基础能量代谢等重要功能．STK11蛋白羧基端含有123个残基,对STK11生物学功能的实现起着调节作用,但机制尚未明确．本研究利用pGEX4T-2原核表达系统,构建pGEX4T-2-STK11羧基端重组载体,并诱导表达了GST—STK11羧基端融合蛋白,采用GST—pull down结合质谱分析的方法,鉴定出STK11羧基端的可能互作蛋白LOH12CR1．通过免疫共沉淀技术证实了STK11激酶同LOH12CR1互作;免疫荧光共定位实验亦发现STK11与LOH12CR1共定位．STK11与LOH12CR1互作的发现为研究STK11的功能提供新的切入点．     

八肋游仆虫一个新β-微管蛋白基因的克隆与序列分析

从八肋游仆虫细胞中克隆到一种新的β-微管蛋白基因.序列分析结果表明:在大核中,该基因全长1561bp.与已经报道过的β-微管蛋白基因不同,它的5′端基因上游调控序列有49 bp,AT含量为75.5%.上游调控序列中仅有一个TATAA框,没有CCAAT框;该基因的3′端的下游调控序列有121 bp,富含AT碱基,达到86.8%,其中有明显的反向重复序列.上下游调控序列中各有一个断裂信号TTGAA和TTCAA,负责从小核到大核发育过程中大核染色体的形成.从小核基因组中克隆到相应的基因片段,比大核中的序列多7个碱基5′-CATGCTC-3′,其功能尚不清楚.序列比对表明,新的β-微管蛋白基因与已经报道的β-微管蛋白基因的同源性92.3%,阅读框中有2个氨基酸的变化,将它命名为β2-微管蛋白基因.     

无形体分泌蛋白Ats-1与宿主细胞互作蛋白筛选及其生物信息分析

目的筛选与无形体Ats-1互作的THP-1宿主细胞蛋白,为揭示病原体侵袭宿主的致病机理提供科学数据。方法利用分子克隆法构建p GBKT7-ats-1诱饵质粒并转化酵母Y2HGold,验证诱饵质粒是否有自激活、毒性现象;制备THP-1细胞c DNA并连接到p GADT7-Rec上,转化酵母Y187并鉴定c DNA文库质量;酵母双杂交筛选与Ats-1互作的宿主细胞靶蛋白,通过GO、String生物信息分析细胞靶蛋白可能的生物学过程。结果成功构建诱饵质粒;cDNA文库容量4×10~6克隆,插入片段100～3 000 bp,且无污染,达到建库质控要求;酵母双杂交结果显示,与Ats-1蛋白互作的宿主细胞靶蛋白7个,分别是真核延伸因子1复合体α1亚基(EEF1A1)、TIMP金属蛋白酶抑制子1(TIMP1)、锌指蛋白36,C3H样2 (ZFP36L2)、半乳糖凝集素1(LGALS1)、前胸腺素α(PTMA)、WBSCR22、吸引素(ATRN)。生物信息分析显示,与Ats-1互作的宿主靶蛋白主要参与细胞分化增殖、细胞凋亡、自噬、炎症等生物学过程。结论病原诱饵蛋白与宿主细胞靶蛋白互作是一种细胞-细胞间发生信号联系的分子水平生物学过程,可能影响病原粘附、侵袭及胞内生存,最终导致疾病发生及临床症状出现。