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文檔簡介
1、本研究的主要目的是尋找人腦組織cDNA文庫中與hPER1蛋白相互作用的新蛋白,完善Perl相關(guān)的近日節(jié)律鐘控系統(tǒng)的詳細(xì)機(jī)制和信號傳導(dǎo)通路。研究分為三個部分:1、人腦組織中與hPER1相互作用新蛋白的篩選與鑒定;2、新蛋白與hPER1相互作用的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域的確定;3、新蛋白與hPER1的功能聯(lián)系的研究。 方法與結(jié)果: 第一部分:人腦cDNA文庫中與hPER1相互作用蛋白的篩選 方法:采用BD Clontech公司提供
2、的文庫構(gòu)建試劑盒(BD Matchmaker<'TM>Library Construction & Screening Kits)構(gòu)建人腦cDNA文庫。通過RT-PCR擴(kuò)增hPER1-PAS結(jié)構(gòu)域的編碼序列,獲得的片斷與質(zhì)粒載體pGBKT7連接重組為誘餌質(zhì)粒pGBKT7/hPer1<,PAS>。采用順序轉(zhuǎn)染法構(gòu)建酵母雙雜交系統(tǒng)(MATCHMAKER GAL4 Two-Hybrid System,BD Clontech),篩選人腦cDNA
3、文庫中能與誘餌蛋白hPER1-PAS結(jié)構(gòu)域相互作用的蛋白。并且采用營養(yǎng)缺陷培養(yǎng)基、β-半乳糖苷酶印膜法檢測報告基因的表達(dá);免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)確證蛋白間的相互作用。陽性克隆子經(jīng)PCR擴(kuò)增,進(jìn)行測序和比對分析。 結(jié)果:成功構(gòu)建以pGBKT7/hPer1<,PAS>為誘餌蛋白的表達(dá)質(zhì)粒;構(gòu)建人腦cDNA文庫;成功構(gòu)建pGBKT7/hPer1<,PAS>和pGADT7-Rec/cDNA的酵母雙雜交系統(tǒng),并經(jīng)過營養(yǎng)缺陷篩選、β-半乳糖苷酶印膜
4、法檢測以及免疫共沉淀實(shí)驗(yàn),總共篩選到28個陽性克隆子。其中一個經(jīng)過測序和序列比對,證實(shí)為RACK1<,131-306>片段。 第二部分 RACK1與PER1相互作用關(guān)鍵WD40結(jié)構(gòu)域的研究 方法:構(gòu)建5種含RACK1不同WD結(jié)構(gòu)域的重組質(zhì)粒:pGADT7-Rec/WD1-7;pGADT7-Rec/WD4-7;pGADT7-Rec/WD5-7;pGADT7-Rec/WD6-7;pGADT7-Rec/WDI-5,并鑒定。采
5、用共轉(zhuǎn)染法將構(gòu)建成功的重組質(zhì)粒分別與誘餌質(zhì)粒pGBKT7/hPERl<,PAS>共轉(zhuǎn)染酵母AH109,轉(zhuǎn)化子依次在SD/-Leu/-Trp;SD/-His/-Leu/-Trp;SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp營養(yǎng)缺陷平板上鋪板生長。β-半乳糖苷酶印膜法檢測報告基因LacZ的表達(dá)。結(jié)果呈陽性的克隆子進(jìn)一步采用免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)證實(shí)與PER1的相互作用。 結(jié)果:成功構(gòu)建5種含RACK1不同WD結(jié)構(gòu)域的靶質(zhì)粒。雜交后結(jié)果顯示,
6、RACK1全長WD1-7(1-317aa)、C-端WD4-7(138-317aa)以及WD5-7(180-317aa)雜交后能在SD/-Ade/-His/-Leu/-Trp四缺營養(yǎng)缺陷培養(yǎng)基上生長,并能激活報告基因LacZ的表達(dá)。而N-端WD1-5(1-224aa)和C-端WD6-7(219-317aa)與PER1PAS結(jié)構(gòu)域的雜交信號為陰性。表明RACK1的C端3個WD40結(jié)構(gòu)域?yàn)閮煞N蛋白結(jié)合所必需的位點(diǎn)。免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí),全
7、長WD1-7、WD4-7和WD5-7蛋白片段能與誘餌蛋白hPER1-PAS結(jié)合,結(jié)合的關(guān)鍵部位位于第5至7WD40結(jié)構(gòu)域,即WD5-7才是RACK1與PER1相互作用的最小WD40結(jié)構(gòu)域片段。 第三部分 RACK1與PER1功能聯(lián)系的研究 方法:半定量RT-PCR檢測RACK1在人胎兒各組織中的表達(dá)。免疫組化法檢測RACK1在NIH3T3細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)。將pcDNA3.1-mPer1轉(zhuǎn)染NIH3T3細(xì)胞后,通過RT-PC
8、R檢測RACK1表達(dá)量的改變;同時通過免疫組化法檢測轉(zhuǎn)染細(xì)胞中RACK1分布的改變。四種hPER1干擾質(zhì)粒:pTER/hPER1-I(hper1:2155-2173);pTER/hPER1-II(hper1:398-416);pTER/hPER1-III(hper1:1653-1671);pTER/hPER1-IV(hper1:3785-3803)分別轉(zhuǎn)染SH-YSY細(xì)胞后,檢測轉(zhuǎn)染效率。采用效率最高的干擾質(zhì)粒轉(zhuǎn)染SH-Y5Y細(xì)胞,檢測
9、其對RACK1表達(dá)的影響。 結(jié)果:RACK1廣泛分布在人心、腦、肝、肺、腎、脾、小腸、骨骼、肌肉組織中,在各種組織中均有較高的表達(dá),尤其以心臟中的表達(dá)量最高,而腦中的表達(dá)量相對其它組織較低。在細(xì)胞中,RACK1主要在細(xì)胞漿內(nèi)高表達(dá),在細(xì)胞核中有一定量的表達(dá)。轉(zhuǎn)染pcDNA3.1-mPer1的NIH3T3細(xì)胞中RACK1的表達(dá)未見明顯改變,說明RACK1的表達(dá)量不受PER1過表達(dá)的影響。但PER1的高表達(dá)伴隨RACK1的細(xì)胞分布改
10、變,即從散布胞漿到聚集于核周。四種hPer1干擾質(zhì)粒中,pTER/hPER1-II的干擾效率最高,達(dá)到了84.9%。將pTER/hPER1-II干擾質(zhì)粒轉(zhuǎn)染SH-Y5Y細(xì)胞后,能有效抑制hPer1的表達(dá),但不能抑制Rack1的表達(dá)。 結(jié)論:RACK1是新的hPER1-PAS結(jié)構(gòu)域相互作用蛋白,RACK1的WD5-7是與hPER1-PAS相互作用的最小結(jié)構(gòu)域。RACK1與PER1存在一定的功能聯(lián)系,PER1過表達(dá)能引起細(xì)胞內(nèi)RAC
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