人线粒体融合蛋白—2基因真核表达载体的构建与鉴定
pcDNA-GPC3真核表达载体的构建及鉴定

pcDNA-GPC3真核表达载体的构建及鉴定李莉;李庆;乔路新;丁渭;吕福东【摘要】目的构建人类GPC3重组真核表达载体.方法以人类肝脏cDNA文库为模板扩增出GPC3基因序列,应用T克隆载体及pcDNA真核表达载体重构,将质粒转化进入HLE人肝癌细胞系,进行荧光免疫方法检测.结果测序结果序列正确,荧光染色转染质粒的HLE细胞可见细胞浆和细胞膜上有GPC3的表达.结论成功构建真核表达载体pcDNA-GPC3,并在真核细胞中可以表达.%Objective To construct the cukaryotic expression vector of the human GPC3 gene. Methods To get the human GPC3 cDNA from human liver cDNA library,and then inserted the fragment of GPC3 into pMD-18 simple T vector. The amplified products were cloned into the cukaryotic expression vector pcDNA 4. 1. The rccombinant piasmid was transfected into HLK cells,and analyzed by immunoflurcseence method. Results The rccombinant plasmid was identified to be right for ORF by restriction enzyme analysis and DNA sequencing. The green fluorescence could be seen in transfected HLE cell membrane and cytoplasm under fluorescence microscope. Conclusion To construct the rccombinant cukaryotic expression vector and express GPC3 protein in HLE cells successfully.【期刊名称】《中国实验诊断学》【年(卷),期】2012(016)001【总页数】3页(P5-7)【关键词】GPC3;基因表达;融合蛋白【作者】李莉;李庆;乔路新;丁渭;吕福东【作者单位】首都医科大学附属北京佑安医院,北京100069;首都医科大学附属北京佑安医院,北京100069;首都医科大学附属北京佑安医院,北京100069;首都医科大学附属北京佑安医院,北京100069;首都医科大学附属北京佑安医院,北京100069【正文语种】中文【中图分类】Q78磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(GPC3)是一种硫酸乙酰肝素糖蛋白(heparansulfate proteoglycan,HSPG),通过磷脂酰肌醇锚定在细胞膜上[1,2]。
高三生物《蛋白质专题》

第7讲蛋白质专题知识网络知识点睛一、蛋白质的结构(一)元素组成:均含C、H、O、N,少数含S,一些蛋白被磷酸化修饰后具有P元素。
追踪蛋白质合成运输过程时常用3H标记的氨基酸(噬菌体的外壳蛋白用35S标记)。
(二)氨基酸的脱水缩合1.核糖体是氨基酸脱水缩合的场所。
2.细胞内的蛋白质按合成后的功能和去向分成两类:一类是胞内蛋白,由游离核糖体合成,另一类蛋白为分泌蛋白和膜蛋白,由附着于内质网上的核糖体合成。
3.核糖体合成的直接产物是多肽,需要运输到内质网、高尔基体,加工成具有特定空间结构的蛋白质,从而实现其功能。
4.相关计算(1)脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数116肽链数氨基酸数肽键数脱水数氨基酸平均分子量蛋白质相对分子质量氨基数羧基数m n n-m n-m a na-(n-m)×18 至少m个至少m个(2)多肽种类的计算如:有5种氨基酸,组成的三肽有53=125种,如果氨基酸种类不重复则有5×4×3=60种(3)氨基酸数、mRNA的碱基数和DNA的碱基数比较内容数量基因中能编码蛋白质的碱基数6mmRNA上的碱基数3m蛋白质中的氨基酸数m①基因中部分序列不转录,准确的说,基因上碱基数目比对应的mRNA上碱基数目的2倍还要多一些;②真核基因编码区中的内含子只转录成前体mRNA,但不翻译;③翻译时,mRNA上的终止密码子不决定氨基酸,准确的说,mRNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
基因上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
因此,在回答问题时,应加上“最多”或“至少”。
如:mRNA上有n个碱基,转录产生它的基因中至少有2n个碱基;该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。
(三)多肽的加工修饰1.肽段的切除:由专一性的蛋白酶催化,将部分肽段切除,使蛋白质能够正确盘曲折叠,形成有功能的蛋白质。
(1)胰岛素的合成(2)血液中的凝血酶原2.甲硫氨酸的切除:当起始密码子AUG对应的氨基酸是甲硫氨酸,使得多肽链合成时第一个氨基酸是甲硫氨酸。
真核载体构建

42℃、90sec
不含抗生素的培养基热休克 得到细菌的克隆
37℃ 涂布选择性平板 30-60min (合适抗生素) (使质粒扩增)
37℃ 10hr
2.感染(infection):也称转导(transduction) 由噬菌体或病毒介导外源DNA进入宿主细胞的过程 有一个:体外包装过程
lDNA ®E-coli 动、植物病毒DNA ®动植物细胞
PCR扩增
vDNA polymerase 高保真酶 primerstar probest Phusion vRich GC sequence primerstar with GC buffer v热启动PCR,Nest PCR
载体构建步骤
v Get the target DNA sequence v Select appropriate vector v PCR primer design v Obtain cell or tissue v PCR amplification v Restriction, ligation and transformation
克隆载体→表达载体
A A
双 酶 切
表达载体
限制性内切酶
连接
v PCR product:vector 1:10~ 10:1(1:3 ~ 3:1)摩尔比 v At 25 °C for 23 hours or at 16 °C overnight v Inactive T4 DNA ligase (at 70 °C for 10min )
2. 缺点:①高水平表达基因产物易沉淀、凝集、不易折叠 ②基因产物纯化工艺复杂 ③基因产物易受污染(内毒素) ④基因产物对受体菌有毒害作用 ⑤基因产物易被水解 ⑥从安全角度——并不理想 ⑦缺乏基因产物表达后加工机制
实验十五、、表达载体的构建

选择表达载体应考虑的因素
(4).所产生的融合蛋白是否需要切割加工以及如何切割 加工。对需要切割的融合蛋白,在目的基因和载体 序列间应有适当的切割识别序列。 (5).是否需要用强启动子提高表达水平。当需要提高表 达水平时,可选用强启动子。但在某些情况下,由 于被表达蛋白质对宿主有毒或其大量表达对宿主不 利,可选用诱导型载体,只有经诱导后,蛋白质才 能被表达。
实验十二、表达载体的构建及鉴定 实验十二、
基因工程中使用的表达系统类型
一、基因来源: 基因来源: 原核生物 真核生物 二、原核表达系统 原核表达系统: 1、原核表达系统: 遗传背景清楚,易改造,培养容易,费用 低,蛋白质表达水平高。但在原核中表达后所合 成的蛋白无自我修饰如糖基化等,或因折叠的方 式不正确或折叠效率的低下,最后产生的蛋白质 其生物活性很低。 2、真核表达系统
原核表达系统类型
大肠杆菌表达系统 大肠杆菌
遗传背景很清楚,基因操作的方法非常完善,很容易大 规模培养产生大量的目的蛋白质。 但大肠杆菌表达的蛋白质大多不分泌到细胞体外,如 要使蛋白分泌到细胞外,必需使目的基因带有信号肽。信 号肽(signal peptide)又称前导肽(1eader peptide),这是一种 位于分泌蛋白质或输出蛋白质N端上长约15~30个氨基酸的 序列,可被细胞的蛋白质加工机制所识别,使蛋白质通过 细胞膜被分泌出来。
原核表达载体 克隆载体: 克隆载体
通常都带一个松复制子、一个多克隆位点和一个筛选标 记,以便被克隆和筛选的DNA序列能够大量增殖。
表达载体: 表达载体:
除了上述因子外,还需要有强启动子、核糖体结合位 点(核糖体结合位点,又称SD序列,它是指mRNA分子中核糖 体结合的序列,通常位于翻译起始密码子前面3~12个碱基, 该序列与16S rRNA的互补)、转录起始信号、转录信号、翻 译起始密码子(ATG)和终止密码子等一系列调控序列。
Mfn2基因克隆及pEGFPmfn2真核表达质粒的构建

2 m n)c N eh r y t ii r cvt g rt noee. to s T e N a et c d r t ac a s o出 m s e (f 2 D A ni e cto cy o t an o ocgnsMehd h Aw s xat o r u rm o uc t o x tn a i i p — R r e f m av l s l
中 图分 类 号 : 7 Q i Mei l n e i ,. erc t ,h 2 a d a U i rt 2 H a n r t c v sy tee e 文 献 标 识码 : A H st i x d a U v sy Y cun700 , h a o i o n i Mei l n rt, i ha 504 C i ) p a fN g a l c i i e n n
者纯化 回收大片段 , 后者纯化 回收 2 2k 片段 , . b 再将 回收的 p G PN 大片段与 n n 因片段 ( . b 重组 。对重 组 E F-1 f2基 22k )
pG P f E Fm n 粒 进 行 P R和 双 酶 切 鉴 定 并 测 序 。结 果 2质 C 载 体 的 真 核 表 达 质 粒 。结 论 达 与 心 血 管 疾 病 发 生 的关 系奠 定 基 础 。 关 键 词 : 因克 隆 ; 粒 体 融 合 蛋 白 2 因 ; 核 表 达 质 粒 载 体 基 线 基 真
专题21(押江苏卷非选择题) 基因工程(解析版)

专题21(押江苏卷非选择题)基因工程从近几年的新课标卷的考查知识点来看,第23题主要考查基因工程知识。
基因工程的流程和应用是高考的必考点,且常考常新,预计2022年高考也不例外,依然会对其进行考查,有可能与新的科研实事结合,综合考查基因工程的流程和应用,比如新冠病毒疫苗的研发,还可能与细胞工程、胚胎工程等综合起来考查。
能准确识记课本内容,会正确分析图形,并从题干中摘取关键信息,规范答题。
能够结合背景材料分析问题、解决问题。
从题图中提取有效信息并结合这些信息,运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确结论。
把握知识间的内在联系,要求能运用所学知识解决生活中的一些实际问题,或运用所学知识解释生活中的一些现象1.(2021江苏高考真题)某小组为研究真菌基因m的功能,构建了融合表达蛋白M和tag 标签的质粒,请结合实验流程回答下列问题:(1)目的基因的扩增①提取真菌细胞______,经逆转录获得cDNA,进一步获得基因m片段。
②为了获得融合tag标签的蛋白M,设计引物P2时,不能包含基因m终止密码子的编码序列,否则将导致______。
③热启动PCR可提高扩增效率,方法之一是:先将除TaqDNA聚合酶(Taq酶)以外的各成分混合后,加热到80℃以上再混入酶,然后直接从94℃开始PCR扩增,下列叙述正确的有______A.Taq酶最适催化温度范围为50~60℃B.与常规PCR相比,热启动PCR可减少反应起始时引物错配形成的产物C.两条子链的合成一定都是从5′端向3′端延伸D.PCR产物DNA碱基序列的特异性体现了Taq酶的特异性(2)重组质粒的构建①将Sma I切开的载体A与添加同源序列的m混合,用特定DNA酶处理形成黏性末端,然后降温以促进______,形成A-m结合体。
将A-m结合体导入大肠杆菌,利用大肠杆菌中的DNA聚合酶及______酶等,完成质粒的环化。
线粒体融合蛋白2的研究进展

线粒体融合蛋白2的研究进展时玉龙;易成腊【摘要】线粒体融合蛋白2 (Mfn2)定位于细胞内线粒体外膜,具有促进线粒体融合和维持线粒体正常结构的功能.Mfn2广泛存在于全身多个器官组织中,新近研究发现其在增殖性疾病细胞组织中表达显著下降,高表达Mfn2有抑制细胞增殖、延缓增殖性疾病进展及拮抗肿瘤的作用.因为Mfn2可抑制原癌基因Ras表达,拮抗Ras-Raf-MAPK-Erk 1/2细胞增殖信号通路磷酸化,抑制细胞合成DNA,使有丝分裂细胞进入静止期,从而抑制细胞增殖;抑制Ras-PI3K-Akt信号通路促进细胞凋亡,通过抑制增殖及促进凋亡和对细胞周期的调控作用而在细胞增殖、凋亡以及能量代谢等方面起重要作用.本文就Mfn2的组成、分布及其与高血压、冠心病、内分泌疾病、中枢神经系统疾病及肿瘤的关系作一综述.【期刊名称】《神经损伤与功能重建》【年(卷),期】2017(012)003【总页数】4页(P234-237)【关键词】线粒体融合蛋白2;细胞增殖;细胞凋亡;肿瘤;神经系统【作者】时玉龙;易成腊【作者单位】华中科技大学同济医学院附属同济医院创伤外科武汉430030;华中科技大学同济医学院附属同济医院创伤外科武汉430030【正文语种】中文【中图分类】R741;R33线粒体融合蛋白 2基因(Mitofusin2,Mfn2)是由我国学者陈光慧教授采用差异显示筛选的方法从自发性高血压大鼠血管平滑肌细胞中首次发现的新基因。
由于Mfn2在自发性高血压大鼠血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMCs )中较正常大鼠VSMCs低表达,当时将其命名为高血压相关基因-1[1,2]。
研究发现,Mfn2 广泛分布于不同种属生物体内,人体细胞线粒体 Mfn2 与大鼠Mfn2 基因序列有 95.2%同源性,与小鼠 Mfn2 有 98.4%的同源性;另外,该基因具有保守性,例如果蝇线粒体中该基因的同系物 Fzo 基因产物和 Mfn2 比较有52%的同源性,并发现均具备可调节线粒体的融合活动。
人pSecTag2B-CD226真核表达载体的构建、表达及初步鉴定

c o e n o t ee k r o i x r s i n v co S c a 2B.Afe e u n i g,t e trwa r n f ce n o ln d i t h u a y tc e p e so e t rp e T g t rs q e c n hev c o sta se td i t COS- e l ,a d t e e pr se l c l s p if d b f nt h o tg a h 7 c is n h x e s d moe u e wa uri y a f i c r ma o r p y.Fi al e i y n ly,te prdu t h o c wa h r ce z d byEL S Re ul s c a a t r e I A. i s t s:h CD2 6- 2 6Hi ss c e su l x r s e swa u c sf ly e p e s d.Afe u fc to t rp ri ai n,t e i h c n e ta in o o c n r to fhCD2 6- 2 6Hi s5 L /m1 Co l so swa 0tg . nc u i n:Hu n CD2 6- ma 2 6Hi u i n p o en i o vn sf so r t i nv li g t e e ta e l lrr g o fCD2 6c h xr c lu a e in o 2 DNA a e n s c e sul x e s d a d p rfe h s b e u c s f l e pr se n u i d,wh c eps p e y i ih h l r ・ p r h o d f rf rh rf n t n lsu e ft i lc l . a e te g un o u t e u c i a t diso h smo e u e r o Ke r s: CD2 6; Eu a y tc e p e so Fu in p oe n y wo d 2 k r oi x r s in; so r t i
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人线粒体融合蛋白—2基因真核表达载体的构建与鉴定
目的构建人线粒体融合蛋白-2 (mitofusin-2,MFN2)基因真核表达载体并对其进行鉴定。
方法在pEGFP-N1载体多克隆位点插入人MFN2基因编码区序列,酶切、测序验证是否插入及正确性。
将所构建载体转染原代培养的人血管平滑肌细胞(Vascular smooth muscle cells,VSMCs),荧光显微镜观察绿色荧光蛋白表达;荧光定量PCR和Western blot分别检测MFN2 的mRNA及蛋白表达。
结果成功构建了人MFN2 基因真核表达载体,其转染VSMCs后,可以检测到MFN2 mRNA及蛋白水平高表达(P<0.01)。
结论成功构建了人MFN2基因真核表达载体,且能够在原代VSMC中过表达。
标签:线粒体融合蛋白-2;载体构建;鉴定
血管平滑肌细胞(Vascular smooth muscle cells,VSMCs)的增殖是动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)形成的中心环节。
线粒体融合蛋白-2 (mitofusin-2,MFN2)是一种细胞增殖抑制因子,能抑制VSMCs增殖[1,2]。
本研究拟通过构建人MFN2基因真核表达载体,并将其转染原代人脐静脉平滑肌细胞,荧光定量PCR法及Western blot检测MFN2 mRNA及蛋白表达,为今后研究MFN2在AS中的作用打下良好基础。
1资料与方法
1.1一般资料原代人脐静脉平滑肌细胞由本实验室培养;DMEM培养基、胎牛血清、胰酶购自Hyclone公司;大肠杆菌感受态DH5α购自北京博迈德生物科技公司;真核基因表达载体pEGFP-N1购自Clontech公司;Taq DNA 聚合酶购自宝生物公司;限制性内切酶Bgl II及EcoR I、T4 DNA连接酶均购自Fermentas 公司;逆转录试剂盒及荧光定量PCR试剂盒购自Fermentas公司;TRIzol试剂、转染试剂Lipofectamine 2000购自Invitrogen公司;兔抗人MFN2抗体购自北京博奥森生物科技有限公司。
1.2方法
1.2.1原代细胞人脐静脉平滑肌细胞培养与鉴定采用于海娇[3]等方法培养及鉴定原代培养的人脐静脉平滑肌细胞。
1.2.2人MFN2基因真核表达载体的构建在NCBI网站查找人MFN2 mRNA 编码区序列,并设计引物。
上游引物:5’-GAAGATCTATGTCCCTGC TCTT CTCTCGAT-3’;下游引物:5’-GGAATTCTCTGCTG GGCTGCAGGTACT-3’,上下游引物分别引入BglII及EcoR I酶切位点(以下划线标出)。
TRIzol法提取人脐静脉平滑肌细胞总RNA并反转录为cDNA,进行PCR扩增;胶回收进行酶切-连接后转化DH5α大肠杆菌,提取质粒经BglII及EcoR I双酶切及测序鉴定。
测序正确者命名为pEGFP-MFN2。
1.2.3細胞转染将细胞接种于24孔细胞培养板中,待细胞融合60%~80%时,设置pEGFP-N1空质粒对照组及pEGFP-MFN2转染组,每组设三个复孔。
按照Lipofectamine 2000说明书步骤进行,转染各组后37℃细胞培养箱中继续培养,6h后更换完全培养液。
48h后用荧光显微镜观测各组细胞绿色荧光蛋白(GFP)表达情况。
1.2.4荧光定量PCR检测MFN2 mRNA的表达提取转染pEGFP-MFN2细胞的总RNA并反转录为cDNA进行荧光定量PCR。
以GAPDH为内参照,根据PCR仪自动生成的Ct值,根据公式:目的基因的相对量=2-△△Ct计算目的基因的相对表达量。
1.2.5 western blot检测MFN2 蛋白的表达按照全蛋白提取试剂盒说明书提取总蛋白进行SDS-PAGE 电泳,转膜,5%脱脂奶粉室温封闭2h,分别用抗MFN2和抗β-actin抗体4℃孵育过夜,TBST洗膜;辣根过氧化物酶(1:3000)室温标记1 h,TBST洗膜;X光胶片曝光、显影、定影。
照像并分析,以β-actin 蛋白为内参,用MFN2与β-actin条带像素灰度的比值表示MFN2 蛋白的相对表达量。
1.3统计学分析结果以表示,应用SPSS 11.0统计学软件进行统计学分析,采用t检验进行两样本间比较,以P<0.05为差异有统计学意义。
3讨论
MFN2 是近年发现的具有许多生物学功能的蛋白,在VSMCs以及心、肾等组织中广泛分布[4]。
研究发现,高血压大鼠、球囊损伤大鼠和ApoE基因敲除小鼠的VSMCs中Mfn2表达均明显下调。
我国学者陈光慧等[1]首次发现MFN2基因控制VSMCs增殖,其机制主要在于MFN2是原癌基因Ras的直接负调控因子,能够与其相互作用,阻滞Ras-Raf-MAPK信号转导通路而将细胞周期阻断在G0/G1期。
研究还发现,血管紧张素II、内皮素-1及IL-1等可以通过下调MFN2表达,促进VSMCs的增殖,而相应的受体阻断剂可以阻断该作用;MFN2的表达水平可受到心钠素和肾上腺髓质素的正调节,从而抑制VSMCs的增殖[4]。
为了进一步明确MFN2的作用,我们初步构建了含有增强型绿色荧光蛋白(EGFP)报告基因的人MFN2真核重组表达载体。
结果表明成功构建了人MFN2 基因真核表达载体,并且将其其转染原代培养的VSMCs,利用荧光定量PCR及Western blot可以检测到MFN2 mRNA及蛋白水平高表达,说明载体构建成功而且成功表达于原代VSMCs,将为今后深入研究MFN2的功能及在AS中的作用奠定了基础。
参考文献:
[1]CHEN K H,GUO X,MA D,et al.Deregulation of HSG triggers vascular proliferative disorders[J].Nat Cell Biol,2004,6(9):872-883.
[2]Gerhard M,RoddyM A,Greager SJ,et al. Ageing progressively impairs
endothelium-dependent vasodilation in forearm resistance vessels of human[J].Human,1996,27(4):849-853.
[3]于海娇,马琳娜,徐支芳,等.同型半胱氨酸对血管平滑肌细胞周期及P27和CyclinA表达的影响[J].中国现代医学杂志,2011,21(36):4487-4492.
[4]Chien KR,Hoshijima M. Unraveling ras signals in cardiovascular disease[J].Nature Cell Biology 2004,6:807-808.。