基于表面等离子体共振(SPR)技术实时分析RGD基序与整联蛋白的相互作用

旨在研究口蹄疫病毒（foot-and-mouth disease virus,FMDV）结构蛋白VP1上的RGD（Arg-Gly-Asp）基序与宿主细胞表面受体整联蛋白的结合特异性,作者应用基于表面等离子共振技术（SPR）的Biacore 3000系统实时研究RGD基序分别与猪源整联蛋白α_vβ₆胞外区结构域、α_v亚基胞外区结构域和β₆亚基胞外区结构域的亲和力。首先通过结合试验筛选与RGD基序有结合的整联蛋白结构域,再对有结合的整联蛋白与RGD基序开展动力学分析。结果显示,合成的RGD基序与猪源整联蛋白α_vβ₆胞外区结构域有结合,结合动力学常数K_a、K_d、K_D分别为42.3 M^-1s^-1、3.1×10^-4s^-1和7.33×10^-6M;与整联蛋白α_v亚基胞外区结构域之间亦有结合,结合动力学常数K_a、K_d、K_D分别为21.8 M^-1s^-1、2.13×10^-4s^-1和9.79×10^-5M;与β₆亚基胞外区结构域几乎没有结合。综上表明,RGD与整联蛋白α_vβ₆胞外区结构域的结合比与整联蛋白α_v亚基胞外区结构域之间的结合快且亲和力强。本研究将为进一步探讨FMDV与宿主细胞表面受体的相互作用提供参考。     

整联蛋白αvβ3与口蹄疫病毒感染

病毒受体是决定病毒宿主特异性和组织嗜性的主要因素之一,其本质是糖蛋白、蛋白聚糖、脂类或糖脂,多数属于蛋白质.大多数病毒受体分布于细胞表面,病毒需要细胞受体的参与才能进入细胞并进行复制、转录、包装成病毒粒子.整联蛋白αvβ3具有多种配体其主要包括:细胞间配体、细胞外基质(extracellular matrix,ECM)配体、血管细胞黏附配体,还能识别多种病毒表面上特定的"精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp,RGD)序列",并介导病毒感染细胞的过程,口蹄疫病毒可利用VP1的G-H环(约为130～160残基)上的此序列吸附整联蛋白αvβ3感染细胞.本文就整联蛋白αvβ3的结构、分子生物学特性以及其介导的口蹄疫病毒感染细胞机制作一综述.     

口蹄疫病毒整联蛋白受体的研究进展

从组织分布、各毒株利用率、配体结合区介导感染的能力及β亚基胞质区作用等方面论述了4种整联蛋白αvβ1、αvβ3、αvβ6和αvβ8的研究进展，旨在阐明各整联蛋白决定口蹄疫病毒宿主组织嗜性的作用，并为口蹄疫病毒致病机制的研究提供理论依据。     

实时荧光定量PCR筛选牛源整联蛋白αv基因的siRNA片段

设计并合成三条针对牛口蹄疫病毒(FMDV)整联蛋白受体αv亚基基因的特异性干扰小RNA(SiRNA)片段,将其转染至本身表达整联蛋白受体αv亚基基因的MDBK细胞.分别在转染后36 h和48 h收集细胞,提取细胞总RNA并反转录为cDNA.应用SYBR GreenI实时荧光定量RT-PCR的方法检测3个siRNA片段的...     

靶向FMDV受体猪源整联蛋白αv亚基基因抑制FMDV复制的最佳siRNA筛选

筛选靶向FMDV受体猪源整联蛋白αv亚基基因抑制FMDV复制的最佳siRNA.根据猪源αv mRNA序列,设计并合成siRNA,Lipofectamine 2000转染siRNA于PK-15细胞,利用qRT-PCR检测RNAi组(iαv-480、iαv-1719和iαv-2077)、空白组(Mock)和阴性对照组(Control)中αvmRNA表达情况；在转染siRNA12 h后通过接种100 TCID50,收集病毒液,测定TCID50,确定其抗病性变化.结果显示,瞬间转染PK-15后,与阴性对照组和空白组相比,3个RNAi组均不同程度抑制αv亚基基因表达,在24 h iαv-480组在mRNA水平抑制90.1％,作用最明显.TCID50测定表明iαv-480组有较低的病毒滴度,说明其抗病性增加.针对猪源整联蛋白αv亚基基因的最佳siRNA的筛选成功,为深入研究干扰FMDV受体抗FMDV转基因路线奠定了基础.     

家蚕核型多角体病毒广东分离株Bm126基因编码基序RGD的功能研究

杆状病毒因专一感染昆虫而作为治理农林害虫的生物农药以及作为表达载体在生物医药产业得到广泛应用。前期研究发现家蚕核型多角体病毒(Bm NPV)中国广东分离株(Bm NPV-GD)的orf126基因(Bm126)包含一个编码精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)的基序。采用点突变技术构建RGD编码基序突变的转移载体,利用Bm NPV Bac-to-Bac系统转座获得重组bacmid,通过转染Bm N细胞获得重组病毒,分析突变病毒在感染细胞后期的多角体产量变化,并在病毒感染过程中进一步应用RGD竞争性多肽Cyclo[RGDf-N(Me)V-]分析突变病毒多角体产量的变化,以此探究Bm NPV Bm126编码的RGD基序是否在病毒感染增殖中发挥作用。经t检验统计表明突变病毒感染Bm N细胞后产生的多角体数量与对照病毒没有显著性差异,Cyclo[RGDf-N(Me)V-]处理结果也显示其与对照没有显著差异,表明Bm NPV-GD Bm126基因编码的RGD基序可能不是直接参与病毒感染宿主细胞后的增殖过程,而是辅助病毒的其他因子与宿主细胞互作。     

口蹄疫病毒受体猪源整联蛋白αvβ6的细胞定位及组织分布

利用pcDNA3.1（＋）-β6p真核表达载体稳定转染CHOK1细胞,间接免疫荧光法（IFA）检测整联蛋白αvβ6在转染细胞中的表达分布。以间接免疫组化法（IHA）检测整联蛋白αvβ6在健康猪舌、唇、气管等组织的表达分布。采用抗猪源整联蛋白β6亚基的单克隆抗体作为一抗,FITC标记山羊抗小鼠IgG、辣根过氧化物酶标记山羊抗小鼠IgG分别作为二抗。结果表明,pcDNA3.1（＋）-β6p真核表达载体稳定转染的CHOK1细胞的细胞膜及细胞质内可见致密的绿色荧光（IFA）,猪舌、唇、气管等组织细胞的细胞膜及细胞质内均出现了棕黄色的特异阳性反应物,表明整联蛋白αvβ6受体广泛分布于猪体的器官组织细胞中,为深入研究整联蛋白αvβ6在口蹄疫病毒感染过程中的作用奠定了基础。     

绵羊itgαv基因靶向RNAi表达载体的构建和筛选

为了探讨和分析整联蛋白αv亚基基因(integrin alpha v,itgαv基因)的功能及受体基因表达量下调对口蹄疫病毒复制的影响,试验构建并筛选了绵羊itgαv基因的RNAi载体,根据绵羊itgαv基因核苷酸序列,设计了3条特异性双链小干扰RNA(short interfering RNA,siRNA)分子,将合成的DNA片段退火形成双链后,连接到p Genesil-1.3载体人源U6启动子下游,分别命名为Genesil-αv1、Genesil-αv2、Genesil-αv3;以乳腺组织RNA反转录产物为模板,扩增绵羊itgαv,并将其克隆入p EGFP-N1载体多克隆位点,构建itgαv与GFP蛋白融合表达载体p EGFP-itgαv,用上述Genesil-αv1、Genesil-αv2、Genesil-αv3载体分别与p EGFP-itgαv共转染豚鼠BHK-21细胞之后,通过绿色荧光信号观察和半定量RT-PCR检测siRNA分子对itgαv基因表达的抑制效果,经酶切及测序鉴定以及瞬转试验证实,载体表达的RNAi分子构建成功,且能有效抑制目标基因的体外表达。结果表明:研究成功构建了有效抑制itgαv基因表达的RNAi载体。     

牛口蹄疫病毒受体通用亚基αv的基因克隆及分子特征

研究发现，4种整联蛋白αvβ1、αvβ3、αvβ6、αvβ8能够介导口蹄疫病毒感染自然宿主，其中αv是4种受体的共用亚基。本试验对牛口蹄疫病毒受体通用亚基αv基因进行了克隆测序并对其编码蛋白的二级结构进行了预测。结果显示，牛αv亚基基因的编码区含有3147个核苷酸，编码1048个氨基酸，其中信号肽由30个氨基酸组成，胞外域由957个氨基酸组成，跨膜区由29个氨基酸组成，胞浆域由32个氨基酸组成；在890和891位氨基酸之间有1个蛋白酶裂解位点（KR-D）；胞外域含有13个潜在的糖基化位点（NXT／NXS）、2个Ca^2＋结合位点[DX（D／N）XDGXXD]、18个半胱氨酸残基。该基因在GenBank中的登录号为DQ871215。牛αv基因与猕猴、家鼠、犬、人、鸡的αv基因的核苷酸序列同源性分别为91．0％、85．7％、90．1％、91．2％、73．1％，推导的氨基酸序列同源性分别为94．7％、91．6％、96．3％、95．0％、81．6％。牛αv亚基存在复杂多变的二级结构，这是其具有多种生物学功能的分子基础，其中1-30位、988-1017位氨基酸区段疏水性较强，形成表面蛋白结构的可能性较差，分别是该亚基的信号肽和跨膜区。本试验为进一步深入研究口蹄疫病毒与宿主细胞的相互关系奠定了基础。     

新牛蛙抗肿瘤肽RGD-T-La(FS)嵌合体的设计及其抗肿瘤作用

为了研究新牛蛙抗肿瘤肽RGD-嵌合体的抗肿瘤作用及其对肿瘤细胞的作用机制。本研究以新牛蛙抗菌肽Temporin-La(T-La)为基序,通过生物信息学分析,改变特定氨基酸残基设计合成新的抗肿瘤肽Temporin-La(S)(TLa(S))和Temporin-La(FS)(T-La(FS)),氨基端偶联RGD肽成RGD-T-La、RGD-T-La(S)和RGD-T-La(FS)抗肿瘤肽,通过圆二色谱检测多肽二级结构,MTT法体外筛选抗肿瘤细胞活性多肽。使用流式细胞仪测定不同肿瘤细胞对不同多肽的吸收量,筛选对抗肿瘤肽敏感的肿瘤细胞。利用激光共聚焦显微镜实时观察抗肿瘤活性强的抗肿瘤肽对敏感肿瘤细胞的杀伤作用,并用扫描电镜观察抗肿瘤肽及其RGD嵌合体肽对肿瘤细胞的作用机制。在新牛蛙抗菌肽Temporin-La基序上设计T-La(S)和T-La(FS)2种抗肿瘤活性肽,圆二色谱仪测定其二级结构均呈α螺旋型,MTT结果显示黑色素瘤细胞(B16)对几种多肽的敏感性最强,10 mg/L质量浓度时,RGD-T-La(FS)对B16的毒性作用最强,细胞存活率为24.65%。激光共聚焦显微镜实时观察到,RGD-La(FS)和RGD-La(S)对肿瘤细胞都有较强的杀伤作用。扫描电镜结果显示,RGD嵌合体多肽对肿瘤细胞的杀伤作用具有位点靶向性。流式细胞仪检测HepG2对FITC-RGD-T-La(FS)的吸收量最大,检测到荧光强度为800 950.70。经改造的多肽T-La(FS)可以增加其对肿瘤细胞的杀伤作用,且偶联RGD的嵌合体RGD-T-La(FS)对肿瘤细胞的杀伤作用更具有靶向专一性,为抗肿瘤肽作为抗肿瘤药物的临床应用提供科学依据。     

整联蛋白β1结构及生物学功能的研究进展

整联蛋白是一类由α、β亚基结合成的异二聚体受体蛋白,主要介导细胞与细胞,细胞与细胞外基质之间的相互作用。整联蛋白β1亚基是整联蛋白家族成员中重要的一种,通过介导细胞双向信号转导,调节多种细胞生物学过程。随着对整联蛋白亚基生物学特性研究的不断深入,整联蛋白β1在动物生产及疾病治疗中的应用已被引起广泛的关注。本文旨在从分子生物学水平对整联蛋白β1亚基的结构,介导的信号转导通路以及生物学功能进行综述,为相关整联蛋白的研究内容和方法提供重要的信息。     

整联蛋白及其信号转导途径对骨骼肌生长发育的调控

整联蛋白广泛存在于真核细胞的细胞膜表面,是一类α、β异源二聚体膜受体蛋白,可使细胞黏附于胞外基质并介导来自基质的机械信号和化学信号,并通过细胞膜的双向信号转导作用来调节细胞分化、迁移、免疫、黏附等生物学功能.本文总结了整联蛋白信号途径的功能特点和活化特点,重点阐述了整联蛋白及其介导的信号转导途径对骨骼肌生长发育的调控.     

骨骼肌细胞整联蛋白研究进展

整联蛋白是一类细胞表面受体分子家族,可使细胞黏附于胞外基质并介导来自基质的机械信号和化学信号,具有激活胞浆激酶和维持生长因子的生物活性,实现细胞外基质-整联蛋白-细胞内的信号转导功能,调节细胞生长、分化、黏附等生理活动。近来许多研究发现,整联蛋白与肌肉品质也有密切的关系,动物屠宰后肌细胞膜整联蛋白的完整性决定着肌肉系水力的大小。本文对骨骼肌细胞整联蛋白的结构与功能、基本信号构件和整联蛋白与肌肉品质的关系作了详细综述。     

偶蹄家畜FMDV受体通用亚基αv基因的分子特征及其进化关系

已发现至少有αvp1、αve3、αvB6、αvp84种整联蛋白是FMDV的细胞受体,αv是4种受体的通用亚基。本试验中从FMDV实验感染猪和牛、健康羊和双峰驼等的肺组织中克隆到了受体通用亚基αv基因,并对其序列进行了比较和进化关系分析。结果显示,羊、牛、猪、双峰驼的αv亚基基因的编码区分别含有3147、3147、3141、3165个核苷酸,分别编码1048、1048、1046、1054个氨基酸,信号肽均由氨基端30个氨基酸组成,跨膜区、胞浆区均分别由29、32个氨基酸组成;胞外区分别由957、957、955、963个氨基酸组成。羊、牛、猪、双峰驼αv亚基基因在Gen—Bank中的登录号分别为EU367989、DQ871215、EF474019、EU367990。同源性分析表明,信号肽变异最大,胞外区次之,跨膜区和胞浆区比较保守;进化树表明,与灵长类、啮齿类、奇蹄类、禽类、食肉类等口蹄疫非易感物种相比,口蹄疫易感动物羊、双峰驼、猪、牛等偶蹄家畜αv亚基的亲缘关系较近,处于同一进化分支。这表明受体αv亚基可能与FMDV的宿主范围和组织嗜性有关。     

整联蛋白结构与信号转导机制

整联蛋白是一类α/β异源二聚体膜受体分子,通过细胞膜的双向信号转导作用以调节细胞分化、迁移、免疫、黏附等生物学功能。整联蛋白能通过多种途径如黏附斑激酶、胞内-外离子浓度及结构域构象变化等介导细胞信号转导。近年来,研究的焦点是整联蛋白如何通过构象的改变来调节细胞信号转导以及对配体的亲和力。论文主要从分子水平上就整联蛋白结构和介导的信号转导机理进行了综述。     

口蹄疫病毒受体整联蛋白在绵羊不同发育阶段组织中mRNA转录水平的分析

口蹄疫病毒野毒株利用整联蛋白（integrin）αvβ1、αvβ3、αvβ6和αvβ8作为受体侵入细胞。本研究采用实时逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）技术,定量检测绵羊胎儿（45、75和110 d的绵羊胎儿）、新生羔羊和成年绵羊组织中整联蛋白亚单位αv、β3、β6和β8转录水平。比较分析发现,在蹄冠上皮组织中,成年绵羊和新生羔羊的β6 mRNA水平低于75和110 d胎儿的;在心组织中,成年绵羊、新生羔羊和110 d胎儿的β6 mRNA高于45和75 d胎儿的;在肌肉组织中,胎儿和新生羔羊的β6以及β8 mRNA水平高于成年绵羊的;在舌上皮组织中,成年绵羊的β3 mRNA水平低于其他发育时期的。在软腭组织、扁桃体中整联蛋白mRNA水平在胎儿、新生儿和成年绵羊之间变化不大。本研究首次获得相关整联蛋白mRNA在绵羊不同发育阶段组织中分布的定量数据,为了解整联蛋白在口蹄疫病毒感染组织嗜性中的作用机制提供新的科学依据。     

新RGD嵌合体肽对黑色素瘤细胞B16增殖及其黑色素合成的影响

为研究新合成的靶向抗肿瘤肽RGD-T-La(S)、RGD-T-La(FS)对小鼠黑色素瘤B16细胞增殖及其黑色素合成的影响,本研究将T-La (S)、T-La (FS)与RGD (精氨酸-谷氨酸-天冬氨酸)小分子蛋白质偶联,合成新的靶向抗肿瘤肽RGD-T-La (S)、RGD-T-La (FS)。通过CCK8法检测多肽对B16细胞增殖的影响;微量酶标法检测多肽作用于B16细胞后乳酸脱氢酶(LDH)含量变化;透射电镜观察多肽作用B16细胞后的超微结构;流式细胞仪检测多肽对B16细胞周期的影响;NaOH裂解法和L-Dopa氧化法分析多肽对黑色素合成含量和酪氨酸酶活性的影响;荧光定量PCR (q-PCR)法分析多肽对黑色素合成关键因子酪氨酸酶(TYR)和小眼相关转录因子(MITF)基因转录水平的影响。结果显示,RGD-T-La(S)、RGD-T-La (FS)在10μg/mL时能够显著抑制B16细胞的增殖,且呈现时间浓度依赖性;RGD嵌合体肽在20μg/mL时能够显著增加B16细胞中LDH含量,且呈现浓度依赖性;透射电镜结果显示RGD嵌合体肽作用B16后,细胞出现自噬体及线粒体自噬现象;同时RGD嵌合体肽对酪氨酸酶活性和细胞黑色素蛋白的生成具有明显的抑制作用,显著降低TYR和MITF基因的转录水平。上述结果表明,RGD嵌合体肽在体外具有诱导细胞凋亡,抑制B16细胞增殖的作用,能够促进抗肿瘤肽T-La (FS)对肿瘤细胞的靶向杀伤作用。本实验为研究RGD嵌合体肽RGD-T-La (S)和RGD-T-La (FS)靶向抗肿瘤的作用机制以及为临床相关抗肿瘤药物的研发提供科学依据。     

食源性单增李斯特菌LPXTG蛋白基因的检测

单核细胞增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)作为四大重要食源性病原菌之一,对人类及多种畜禽健康威胁极大。LM细胞胞壁表面分布多种毒力蛋白,在感染机体过程中发挥重要作用,其中有一类至关重要的表面蛋白其C末端含有保守基序LPXTG,分选酶A能够识别基序LPXTG,共价结合到肽聚糖上,呈现在细胞表面发挥毒力作用。本试验以不同食品中分离得到的24株单增李斯特菌为试验对象,设计合成了41对预测含LPXTG基序表面蛋白的引物,利用PCR技术进行扩增,凝胶电泳成像系统检测扩增产物片段大小,计算24株食品源单增李斯特菌LPXTG基序表面蛋白的携带。结果表明,不同LM分离株LPXTG蛋白基因的携带率不同:其中仅有12.5%(3/24)的分离株携带率在85%以上;不同LPXTG蛋白基因的检出率不同,在41个检测对象中,有8个基因的检出率100%,有3个基因的检出率不足20%,Lmo1115基因在所有分离株中均未检测到。本研究对了解食品源LM分离株的LPXTG蛋白基因的分布以及探明食品源LM的致病性具有重要意义。     

伪狂犬病病毒UL56蛋白与宿主蛋白Nedd4相互作用的研究

伪狂犬病病毒(PRV)UL56蛋白(pUL56)属于Ⅱ型膜蛋白。近期研究结果表明PRVpUL56与PRV对啮齿动物的致病性相关。为揭示PRVpUL56与宿主相互作用的分子基础,本研究通过免疫共沉淀(Co-IP)试验确定了pUL56与神经前体细胞表达的发育下调蛋白4(Nedd4)存在相互作用。进一步,利用激光共聚焦试验确定过表达pUL56与Nedd4在转染HEK293T细胞的高尔基体存在共定位。通过互作,pUL56可以将细胞质分布的Nedd4重新定位于高尔基体。前期研究表明,含有WW结构域的宿主蛋白可以与含有PPxY(PY)基序的病毒蛋白互作。因此,本研究构建了pUL56PY基序丙氨酸突变体(PPxY/AAxY),利用Co-IP试验对pUL56突变体和Nedd4相互作用进行验证,结果表明随着pUL56PY基序突变的增加,蛋白互作能力逐渐减弱。此外,pUL56通过其PY基序显著下调Nedd4的表达。这些结果证实了PRVpUL56与Nedd4主要通过WW结构域/PY基序模式发挥相互作用,并下调Nedd4的表达。因此,本研究为阐明PRVpUL56与宿主相互作用的分子机制提供了参考依据。     

猪口蹄疫病毒受体β3亚基的基因克隆与分子特征

<正>目的为研究β3亚基在口蹄疫感染过程中所扮演的角色,同时也为进一步深入研究FMDV嗜性、与宿主细胞的相互作用、病毒的侵入机制等问题奠定基础。方法从正常的猪肾细胞(pk15)中克隆到了整联蛋白β3亚基的基因,对其核苷酸序列和推导的氨基酸序列以及蛋白结构进行了分析并与真核表达载体pCDNA3.1(+)相连接。结果猪整联蛋白β3亚基基因的编码区含有2355个核苷酸,编