热休克蛋白70诱导剂及其应用

热休克蛋白70(HSP70)是生物体在应激原刺激下合成的一族进化上高度保守的蛋白质。HSP70家族的功能表现在多方面:作为分子伴侣,HSP70在应激状态下帮助需要折叠的蛋白质正确折叠,加快正常蛋白质合成的恢复;在细胞保护方面,HSP70表达的增加可以增强机体对应激的抵抗力,缓解细胞所受伤害。本文主要综述HSP70的生物学特性及其细胞保护作用,并讨论了HSP70诱导剂在畜牧业中潜在的应用意义。     

河流型水牛热休克蛋白70(HSP70)基因CDS序列的多态性分析

为了研究河流型水牛HSP70基因CDS序列的多态性,试验首先从摩拉水牛、尼里/拉菲水牛、槟榔江水牛、地中海水牛冷冻精液中抽提基因组DNA,以基因组DNA为模板扩增获得河流型水牛HSP70基因,对其进行基因克隆,测序,序列分析;其次对26头摩拉水牛、43头尼里/拉菲水牛HSP70基因CDS序列进行测序、高分辨率熔解曲线检测分析。结果显示:河流型水牛的HSP70基因CDS序列长度为1927bp,4个品种HSP70基因CDS序列相似度高达99%以上;摩拉、尼里/拉菲种公牛HSP70基因CDS序列存在相同的SNP位点,分别是C602T、A708T、A1284G,并产生不同的基因型。摩拉公牛HSP70基因CDs区602bp位点、尼里/拉菲602bp位点处于Hardy-Weinberg不平衡状态。试验结果说明了HSP70基因在进化上具有高度保守性,但在同一群体中存在多态性。     

河流型水牛热休克蛋白70的原核表达及其对精液抗冻性的影响

试验旨在克隆河流型水牛热休克蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)基因的CDS区序列,构建HSP70原核表达载体,诱导表达HSP70融合蛋白,进一步研究HSP70蛋白对水牛精液抗冻性的影响。以摩拉水牛精子基因组DNA为模板,采用PCR方法扩增HSP70基因CDS区序列,将PCR产物与pET30a质粒连接构建重组原核表达质粒,诱导表达HSP70融合蛋白,将获得的表达蛋白作为稀释液组分添加到水牛精液中制作冷冻精液并评定其活力。结果显示,试验成功扩增获得HSP70基因CDS区长为2 155bp的片段;SDS-PAGE及Western blotting分析显示,在70ku处出现一条明显条带,且表达产物可与相应的抗体发生反应;对添加有HSP70蛋白的水牛冷冻精液活力评定结果显示,终浓度为2、4、8mg/mL的HSP70能提高冷冻精液活力,且8mg/mL HSP70组冻精活力最高,但各组间差异均不显著(P0.05)。综上所述,本试验成功表达了水牛HSP70蛋白,获得了高纯度、有活性的HSP70融合蛋白,外源添加HSP70蛋白可提高水牛冷冻精液的活力,为进一步研究水牛HSP70蛋白的抗冻性保护机理奠定了理论基础。     

热休克蛋白70的研究进展

热休克蛋白（HSP）是生物细胞在受热、生物应激、理化因素等应激原刺激后所产生的一类在生物进化中最保守的蛋白，其中HSP70是最受关注、研究最为深入的一种。随着研究的深入，在生物学的功能不断被发现的同时，HSP70的应用前景也变得越来越广泛。     

热应激绍兴鸭不同组织HSP70基因mRNA表达研究

研究蛋鸭热应激条件下不同组织中热休克蛋白70(HSP70)基因mRNA表达规律,为揭示蛋鸭热应激反应机理提供参考。60只绍兴蛋鸭25℃饲养20d,其中30只进行40℃热应激处理1h,采取荧光定量PCR方法分别测定不同组织中HSP70mRNA的表达水平。试验组与对照组相比,肝脏、脾脏和胰腺组织HSP70mRNA表达差异不显著,其他6种组织HSP70基因表达量均有不同程度的增加,试验组心脏、腿肌、垂体、下丘脑、胸肌、肾脏中HSP70基因表达量分别高于对照组3.6倍、2.8倍、2.7倍、2.4倍、2.2倍和1.57倍。     

隐孢子虫截短热休克蛋白70(HSP70)基因的原核表达及其抗原性分析

根据Gen Bank上的安氏隐孢子虫HSP70基因主要抗原片段区序列设计特异性引物,用RT-PCR方法扩增出目的片段,构建克隆载体,双酶切后连接到p ET-32a表达载体,成功构建了表达质粒p ET-32a-HSP70。将鉴定正确的重组质粒转化到表达菌中,IPTG诱导表达,表达产物经过SDS-PAGE和Western blot鉴定和分析,证实获得HSP70融合蛋白。以鼠抗安氏隐孢子虫卵囊高免血清为一抗进行Western blot检测,试验结果证实重组HSP70蛋白具有良好的免疫反应性,为建立隐孢子虫病免疫学诊断方法奠定了基础。     

亚洲水牛热休克蛋白70的纯化、鉴定及表达动力学

本试验旨在研究亚洲水牛热休克蛋白70(heatshock protein70,HSP70)在淋巴细胞中的诱导、纯化和鉴定,同时还研究了HSP70在不同温度和时间段的诱导和表达动力学,用腺苷二磷酸-琼脂糖柱免疫亲和层析法纯化HSP70,并用鼠抗HSP70单克隆抗体经Western blotting法鉴定纯化的蛋白质,水牛淋巴细胞的HSP70分子质量约为68ku,低于牛脑HSP70的分子质量。用间接抑制酶联免疫吸附试验(ELISA)测定纯化的HSP70,纯化后获得大量HSP70。为测定温度和时间变化对HSP70诱导和表达模式的影响,把水牛淋巴细胞分为3个不同温度处理组,即38℃处理48h,之后继续在45℃条件下处理3h;②42℃条件下处理3h;③45℃条件下处理3h。3组细胞活力分别为68%、63%、51%;HSP70水平分别为58.30±4.37、42.59±9.04、21.95±6.79ng/百万细胞。结果表明,较高强度和较长时间的温度辐照造成水牛淋巴细胞HSP70的较高诱导以维持细胞自动调节,然而,淋巴细胞中HSP70的直接诱导依赖于热辐射的大小(应激水平)和热辐射的时间(应激时间)。     

谷氨酰胺诱导热休克蛋白70表达的研究

选取24只8周龄健康的雌性昆明小白鼠并随机分成4组,Ⅰ组为对照组.尾静脉注射生理盐水,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组分别注射不同剂量的Gln,注射后4h处死,取肝脏、子宫和卵巢.采用RT-PCR和Western Blot法检测HSP70 mRNA和HSP70的表达.试验结果表明.Gln注射组鼠组织中HSP70表达量均高于对照组,且HSP70表达量随着Gln注射量的增加而增加.Ⅱ组鼠肝脏、子宫和卵巢组织中HSP70蛋白表达量比对照组分别增加了9.49%、5.49%和4.84%(P>0.05);Ⅲ组鼠各组织中HSP70比对照组分别显著(P<0.05)增加了23.56%、21.10%和14.30%:Ⅳ组肝脏组织中HSP70比对照组显著增加了35.33%(P<0.05),子宫和卵巢比对照组分别极显著(P<0.01)增加了33.74%和33.77%.因此.Gln能诱导小鼠肝脏、子宫、卵巢组织细胞HSP70的表达,并且HSP70表达量随着Gln剂量的加大而增加.     

牛瑟氏泰勒虫热休克蛋白70的克隆与原核表达重组质粒的构建

为了构建牛瑟氏泰勒虫热休克蛋白70(HSP70)基因片段原核重组表达质粒,本试验根据Gen-Bank上登录的牛瑟氏泰勒虫热休克蛋白70基因序列(D12692.1),应用Primer Premier 5.0软件设计合成一对特异性引物,以牛瑟氏泰勒虫DNA为模板,扩增片段大小为1 692bp,与参考序列的同源性为99%。将该基因与pET-28a(+)载体进行连接,成功构建了重组表达载体pET-28a-HSP70,本试验为进一步研究牛瑟氏泰勒虫HSP70基因佐剂作用、研制基因工程疫苗奠定了基础。     

牛环形泰勒虫HSP70基因的克隆表达、特性分析及互作蛋白网络构建

为了表达牛环形泰勒虫(Theileria annulata)截短HSP70基因编码蛋白并研究该蛋白的结构与功能特性,本研究扩增牛环形泰勒虫HSP70目的基因并构建重组质粒pMD18-T-HSP70,选取其他种的同源HSP70蛋白序列构建系统进化树;利用生物信息学方法分析HSP70基因编码蛋白的氨基酸组成、基本理化性质、亲疏水性、跨膜区结构、信号肽、可能的磷酸化位点、亚细胞定位及蛋白的二级结构和三级结构;对重组蛋白HSP70进行蛋白互作网络分析;构建原核表达载体pET28a-HSP70,筛选诱导表达条件,镍柱纯化重组蛋白及检测反应原性。结果显示,牛环形泰勒虫HSP70蛋白序列与小泰勒虫的序列同源性较高,蛋白分子质量为42 ku,理论等电点(pI)为5.61,属于酸性亲水性蛋白,无跨膜区及信号肽;蛋白功能预测结果显示,HSP70包含32个可能的磷酸化位点,亚细胞定位分析显示该蛋白主要分布于细胞质。蛋白质二级结构中α-螺旋、β-转角、无规则卷曲、延伸链分别占39.18%、8.51%、30.41%和21.91%。蛋白互作网络构建结果显示,与HSP70相互作用的蛋白主要为HSP90家族成员,另外还有伴侣蛋白GrpE同系物,预示着HSP70可能在细胞内与HSP90形成复合体发挥作用。本试验成功构建原核表达载体,获得了大小约为48 ku的融合蛋白,以0.6 mmol/L IPTG于37℃诱导5 h,蛋白表达较好;点状印迹及Western blotting结果表明,表达产物可被自然感染的牛环形泰勒虫阳性血清识别,具有良好的反应原性。本试验结果为进一步探讨牛环形泰勒虫HSP70功能机制提供了理论依据。     

目录

为了表达牛环形泰勒虫（Theileria annulata）截短HSP70基因编码蛋白并研究该蛋白的结构与功能特性,本研究扩增牛环形泰勒虫HSP70目的基因并构建重组质粒pMD18-T-HSP70,选取其他种的同源HSP70蛋白序列构建系统进化树;利用生物信息学方法分析HSP70基因编码蛋白的氨基酸组成、基本理化性质、亲疏水性、跨膜区结构、信号肽、可能的磷酸化位点、亚细胞定位及蛋白的二级结构和三级结构;对重组蛋白HSP70进行蛋白互作网络分析;构建原核表达载体pET28a-HSP70,筛选诱导表达条件,镍柱纯化重组蛋白及检测反应原性。结果显示,牛环形泰勒虫HSP70蛋白序列与小泰勒虫的序列同源性较高,蛋白分子质量为42 ku,理论等电点（pI）为5.61,属于酸性亲水性蛋白,无跨膜区及信号肽;蛋白功能预测结果显示,HSP70包含32个可能的磷酸化位点,亚细胞定位分析显示该蛋白主要分布于细胞质。蛋白质二级结构中α-螺旋、β-转角、无规则卷曲、延伸链分别占39.18%、8.51%、30.41%和21.91%。蛋白互作网络构建结果显示,与HSP70相互作用的蛋白主要为HSP90家族成员,另外还有伴侣蛋白GrpE同系物,预示着HSP70可能在细胞内与HSP90形成复合体发挥作用。本试验成功构建原核表达载体,获得了大小约为48 ku的融合蛋白,以0.6 mmol/L IPTG于37 ℃诱导5 h,蛋白表达较好;点状印迹及Western blotting结果表明,表达产物可被自然感染的牛环形泰勒虫阳性血清识别,具有良好的反应原性。本试验结果为进一步探讨牛环形泰勒虫HSP70功能机制提供了理论依据。     

热应激对小鼠胚胎细胞HSP70表达和超微结构的影响

本研究旨在确定体外培养的小鼠胚胎细胞合成HSP70的时期,研究热应激对该阶段胚胎细胞超微结构的影响.将合子和体外发育至2-细胞、4-细胞、8～16-细胞及囊胚阶段的胚胎分别进行37、39和41℃的热应激处理,用免疫荧光细胞化学法检测胚胎细胞中HSP70的诱导表达;将体外培养至早期囊胚的小鼠胚胎分别施以39℃2h和41℃2h处理,分别在热应激后0和2h时收集胚胎,制作超薄切片,用电子显微镜观察胚胎细胞的超微结构变化.在各细胞期胚胎中,37℃组胚胎HSP70表达阴性(一);39℃组胚胎,从8～16-细胞开始呈现弱表达(+),囊胚呈阳性表达(++);41℃组的胚胎从4-细胞开始呈现弱阳性表达(+),8～16-细胞胚胎和囊胚呈阳性表达(++).39和41℃热应激处理的小鼠早期囊胚超微结构和对照组均发生明显的变化,但经37℃恢复培养2h后,39℃组胚胎的各细胞器超微结构恢复正常,而41℃组胚胎未能恢复.结果表明,小鼠胚胎从4-细胞期有HSP70的诱导合成,在囊胚期诱导合成最多;热应激使胚胎亚细胞结构出现退行性变化,轻度退行性变化是可逆的.     

胎次、日粮及环境温湿指数对奶牛HSP70表达的影响

本文主要研究初产和经产、不同比例的过瘤胃淀粉和脂肪日粮及环境温湿指数对热应激奶牛HSP70表达的影响。试验选用54头中国荷斯坦奶牛,根据产奶量、泌乳天数和胎次相近原则,进行随机区组试验设计。试验奶牛分3个处理组(高过瘤胃淀粉低饱和脂肪酸组PF161、中等过瘤胃淀粉中等饱和脂肪酸组PF131和低过瘤胃淀粉高饱和脂肪酸组PF101),每个处理组18头奶牛。分别于正试期的第1天、第21天、第49天、第77天和试验结束时采集血样,应用酶联免疫吸附试验法检测HSP70的含量。结果显示:在正试期间,牛舍环境温湿指数均值为79.67,奶牛处于中度热应激;初产奶牛血液中HSP70的含量高于经产奶牛;中等过瘤胃淀粉中等饱和脂肪酸组的HSP70含量高于其他两组;HSP70含量随THI变化呈现升高-降低-升高-降低的变化趋势。     

应激宁对HSP70在大鼠应激性溃疡中表达的影响

为了探讨热休克蛋白70(HSP70)在应激性溃疡中表达的变化及应激宁对其变化的影响,选用Wistar大鼠水浸-束缚应激(WRS)4 h的方法,建立应激性溃疡模型.用免疫组织化学方法检测胃黏膜组织HSP70的表达.结果表明,HSP70的表达主要分布在胃腺区,对照组大鼠胃黏膜组织中有散在的表达,应激组中HSP70阳性细胞数目较应激宁组增多,两者具有明显的差异(P＜0.05),而且,应激组和应激宁组中HSP70阳性细胞数目均比对照组明显增多(P＜0.01).表明应激宁对WRS后胃黏膜组织HSP70的表达具有调节作用,这也表明应激宁具有抗应激的作用.     

哺乳动物HSP70及其与精子发生相关关系研究进展

HSP70为存在于所有生物细胞的、结构上高度保守的一组细胞应激蛋白,通常分为诱导型HSP70与非诱导型HSP70,其主要功能是参与细胞应激反应和作为细胞管家蛋白,二者均与哺乳动物的精子生成存在密切关系。深入研究HSP70与精子发生的相互关系,将有助于提高对哺乳动物精子发生机制的进一步了解。     

急性冷应激对阿勒泰羊HSP60、HSP70和HSP90基因mRNA表达的影响

为研究急性冷应激通过影响热休克蛋白含量的变化对阿勒泰羊抗寒性能、生产性能及抗病性能等的影响,试验设置常温组（15 ℃±2 ℃）与冷应激组（-25 ℃±2 ℃）,每组各5只羊,屠宰后分别采集急性冷应激组（冷应激24 h后）和常温组的心脏、肝脏、脾脏和肾脏组织。采用实时荧光定量PCR技术对HSP60、HSP70和HSP90 mRNA含量变化进行检测,并对HSP60、HSP70和HSP90基因进行同源性分析。结果显示,HSP70和HSP90基因与已有绵羊序列同源性高于99%,而HSP60基因与已有波斯金牛序列同源性高于99%;冷刺激后HSP60基因在心脏、肝脏、脾脏和肾脏组织中的表达较常温组均升高,且在肾脏中的表达量差异极显著（P<0.01）;冷刺激后HSP70基因在心脏、肝脏、脾脏和肾脏组织中的表达较常温组均升高,且在肝脏和肾脏组织中的表达量差异极显著（P<0.01）;冷刺激后HSP90基因在心脏、肝脏、脾脏和肾脏组织中的表达较常温组均升高,且在肝脏组织中表达量差异显著（P<0.05）,而在脾脏和肾脏组织中的表达量差异极显著（P<0.01）。表明急性冷应激极大程度地刺激了机体的产热机能,通过通路中的产热相关基因的相互调节使其能量代谢发生改变,从而提高细胞生存率,增强机体对环境胁迫的耐受力,能更好地适应环境温度的变化。试验结果为进一步深入研究急性冷应激对阿勒泰羊机体的影响提供一定理论依据。     

HSP70在急性热应激蛋鸭脾脏表达变化的研究

采用半定量RT-PCR与Western-blotting方法检测相同温度、不同时间(3、5、7h)热应激处理鸭脾脏组织中HSP70基因的表达水平,以研究热应激对HSP70基因表达的影响。结果表明:与对照组相比,热应激组蛋鸭脾脏HSP70 mRNA转录水平在热应激进行到3h时呈现下降趋势,但是差异不显著;而进行到5h时则出现显著(P0.05)的回升;热应激组蛋鸭脾脏HSP70蛋白表达水平在热应激进行到5h时出现显著下降(P0.05),表明急性热应激对蛋鸭脾脏组织HSP70基因表达具有重要影响。     

复方中药对慢性热应激下蛋鸡生产性能和心脏组织HSP70表达量的影响

选取250只60日龄蛋鸡,随机分为5组:空白对照组、维生素C组、复方中药Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组,每天记录各组的耗料量、蛋重、产蛋量、死淘数以及软、破蛋数量,采用ELISA法测定蛋鸡心脏组织HSP70表达量。结果显示,复方中药能够全面改善热应激状态下蛋鸡的生产性能,其中复方Ⅱ的效果最佳;中药复方组蛋鸡心脏组织热休克蛋白-70(HSP70)表达量均低于空白对照组,其中复方Ⅱ组下降的幅度最大,表明各复方中药均能提高热应激蛋鸡的生产性能,其作用机制可能与调控HSP70表达量有关。试验探讨了中药复方对慢性热应激下蛋鸡生产性能和心脏组织HSP70表达量的影响,研究成果具有指导生产实际价值。     

副猪嗜血杆菌热休克蛋白70基因的序列分析及抗原性鉴定

本研究利用简并引物首次从副猪嗜血杆菌基因组DNA中克隆获得全长HSP70基因(登录号:EU69-3116),基因测序结果表明HSP70完整阅读框1 908 bp,根据编码序列推导出相应635个氨基酸.经BLAST分析表明,其氨基酸序列与溶血性曼氏杆菌、杜克雷嗜血杆菌、胸膜肺炎放线杆菌等同源性最高,达到90%左右.将HSP70部分基因克隆到原核表达载体pET-32a(+)中,经酶切鉴定正确后转化感受态大肠杆菌BL21,以异丙基硫代-B-D-半乳糖苷(IPTG)诱导表达重组蛋白.SDS-PAGE表明表达的重组蛋白约46 l(u,将表达的蛋白纯化后免疫小鼠,制备抗血清.Western blot结果显示该融合蛋白与副猪嗜血杆菌人工感染猪血清以及原核表达蛋白免疫的小鼠抗血清反应后有明显的特异性条带,证明该重组蛋白具有良好的抗原性,为HSP70功能研究奠定了重要基础.