利用烟草表达人凝血IX因子(hFIX)的研究

血友病B是凝血IX因子(hFIX)缺乏所导致的一种出血性疾病,通过输血和hFIX浓缩剂进行治疗疗效显著,但存在治疗费用高和安全隐患,因而获得安全、廉价的人凝血IX因子对血友病B治疗具有重要意义。植物系统表达外源蛋白在生产成本和安全性方面具有优势。为此,构建含人凝血IX因子基因(hFIX,2.8kb)植物双元表达载体p35s2300∷gus∷noster,用农杆菌介导法转化烟草“百日红”,通过PCR和Southernblot分析证实获得4株独立转基因植株,hFIX在转基因烟草基因组中的拷贝数为1～4个;RTPCR和ELISA检测结果表明,hFIX在转录和翻译水平已成功表达,hFIX在转基因烟草叶片中的表达量为2.5～8.8ng/g·FW,并具有免疫活性。为利用植物系统表达hFIX的后续研究作了必要准备,也为利用植物系统表达其他药用蛋白研究提供了一些理论和实验参考。     

利用烟草表达人凝血IX因子 (hFIX)的研究

血友病B是凝血IX因子（hFIX）缺乏所导致的一种出血性疾病,通过输血和hFIX浓缩剂进行治疗疗效显著,但存在治疗费用高和安全隐患,因而获得安全、廉价的人凝血IX因子对血友病B治疗具有重要意义。植物系统表达外源蛋白在生产成本和安全性方面具有优势。为此,本研究构建含人凝血IX因子基因（hFIX,2.8kb）植物双元表达载体p35s-2300：：gus：：noster,用农杆菌介导法转化烟草 "百日红",通过PCR和Southern blot分析证实获得4株独立转基因植株, hFIX在转基因烟草基因组中的拷贝数为1-4个;RT-PCR和ELISA检测结果表明,hFIX在转录和翻译水平已成功表达,hFIX在转基因烟草叶片中的表达量为2.5~8.8ng/g·FW,并具有免疫活性。本研究为利用植物系统表达hFIX的后续研究作了必要准备,也为利用植物系统表达其他药用蛋白研究提供了一些理论和实验参考。     

人凝血IX因子基因乳腺组织特异性表达载体的构建及其在奶山羊乳腺中的分泌性表达

血友病B(Hernophilia B)是由于人凝血IX因子(hFIX)缺乏所致的一种严重出血性疾病。常规治疗方法是通过输血或输入人浓缩凝血IX园子来实现的,因此患者很容易被肝炎病毒甚至爱滋病毒感染。近年来,人们期望通过转基因动物乳腺表达并从乳汁中分离生产hFIX蛋白,以解除血友病患者的痛苦。以转基因动物的乳腺组织即乳腺生物反应器生产外源蛋白具有原核生物,酵母以及离俸真核细胞生产系统所不具备的优点：生产的外源蛋白经过体内加工和修饰,特别是真核蛋白的转译后加工(如糖基化和羧基化)．其生化特性、生物学活性与天然蛋白完全相同^[1];另外从乳汁中生产外源蛋白不需要复杂的工厂设备。因此开展人凝血IX因子乳腺生物反应器的研究具有重要的经济意义和临床应用价值。转基因动物乳腺生物反应器的关键在于外源基因乳腺组织特异性表达载体的构建。我们利用小鼠MAR元件(Matrix attachment regions)．牛的β-casein基因调控顺序,hFIX mini-gene和hFIX cDNA分别建成两种乳腺组织特异性表达载体pMCIXm和pMCIX,经SA脂质体包埋载体DNA后直接转染奶山 羊乳腺小叶,hFIX蛋白在奶山革乳汁中获得瞬间分泌性表达,最高表达量为13.7ng/ml乳汁。其中含hFIX mini-gene的表达载体在奶山羊乳汁中的表达量高于含hFIX cDNA的表达载体．表明hFIX的in-tronl能够提高该基因在活体奶山羊乳腺中的表达。A7单抗和柠檬酸钡吸附检测表明乳汁中的hFIX 蛋白羧基化和活性比率都在90％以上。以上结果肯定了载体构建的正确性．不但为研制hFIX蛋白乳腺生物反应器提供了有效的表达载体,同时也表明利用阳离子SA脂质体包埋质粒DNA直接转染活体物乳腺可以作为验证乳腺表达载体构建正确性的快速检测手段。     

人羊水祖细胞的分离和基因修饰

探讨从孕中期羊水中分离出人羊水祖细胞的有效方法和FIX基因修饰后的效果,为血友病B的产前治疗提供可行的基础。从镜下分离出呈致密克隆生长的梭形细胞集落,经培养传代后,通过第3代慢病毒载体将hFIX导入该细胞,经酶联免疫反应(ELISA)等方法检测hFIX的表达并检测凝血活性。用这种方法得到的羊水祖细胞呈成纤维细胞样,倍增时间为39.05 h,该细胞在不仅在蛋白水平表达干细胞表面分子SSEA4,TRA1-60,在基因水平还可检测到NANOG,OCT4,SOX2mRNA的表达。羊水祖细胞导入hFIX cDNA后,能合成并分泌hFIX蛋白,传代后48 h在上清液中的浓度为20.37%±2.77%,凝血活性16.42%±1.78%。上清液中的浓度在第4天达到平台期,为50.35%±5.42%,凝血活性可达45.34%±4.67%。ELISA检测显示转染后的羊水细胞表达的hFIX蛋白的水平呈现基本稳定趋势,波动幅度较小;同时检测FIX凝血活性也与蛋白浓度呈正相关。从羊水中可以分离得到具有多能性祖细胞,转染了hFIX的羊水祖细胞在体外能持续合成有凝血功能的hFIX蛋白,为血友病B产前治疗的新方法提供了实验依据。     

人凝血因子Ⅸ突变型研究现状

血友病B是一种性连锁隐性遗传病,其发病机制是位于X染色体上的人凝血因子Ⅸ(hFIX)基因发生了突变,导致血浆中hFIX含量或活性大幅下降,从而使得内源性凝血途径受到阻碍,无法进行正常的凝血.文章综述了hFIX基因及其编码蛋白质的结构和功能,并分类详细论述了血友病B中发现的几种主要突变类型.其中包括奠基者效应造成的突变、调控区的突变、编码区的突变、内含子剪切位点的突变及另外两种较为特殊的突变,同时介绍了这些突变所造成的生物学效应.最后还简要介绍了一种能提高hFIX蛋白凝血活性的突变类型(第338位Arg→Ala),并对其应用作了展望.     

重组腺相关病毒(rAAV)介导的人凝血因子IX高活性突变衍生物在血友病B基因治疗研究中的应用

采用定点诱变技术,将R338A点突变引入人凝血因子Ⅸ基因,并构建于AAV载体上,以rHSV/AAV杂合辅助病毒系统介导制备rAAV-hFIX重组病毒,然后,经肌肉注射对血友病B小鼠进行治疗实验,观察该突变基因在小鼠体内的表达、活性以及机体对该突变衍生物的免疫反应与治疗效果.结果显示:(i)治疗小鼠体内可检测到hFIX-R338A突变衍生物的存在,并持续15周以上;(ii)突变衍生物hFIX-R338A在小鼠血浆中的凝血活性达(34.2±5.23)%,显著高于野生型Ⅸ因子凝血活性((14.27±3.4)%);(iii)治疗小鼠体内未检测到抗Ⅸ因子突变衍生物抗体的存在;(iv)未发现与治疗相关的局部及全身性毒副作用.提示:以AAV介导人凝血因子Ⅸ高活性突变衍生物hFLX-R338A基因治疗可能成为替代野生型Ⅸ因子进行血友病B基因治疗的一个更为有效的途径.     

山羊β-酪蛋白基因启动子指导的转基因小鼠乳汁高效表达人凝血因子IX

为探讨应用转基因动物乳腺生物反应器高效表达人凝血因子IX(human clotting factor IX,hFIX)的可行性,构建了包括山羊β-酪蛋白基因启动子和外显子l、内含子1、外显子2共约6.7kb片段以及hFIX全长cDNA序列和部分经改造的内含子l的乳腺表达载体,通过转基因技术获得12个原代转基因小鼠(9♀,3♂),整合率为11.2%.经EuSA和western b1ot鉴定8只转基因母鼠乳汁中有hFIX的表达并拥有很高的凝血活性,其中一只的表达量高达52.9mg/L,其凝血活性亦高达279.2%.FISH实验表明不同的转基因小鼠外源基因整合于小鼠的不同染色体上.结果证明所构建的山羊β-酪蛋白基因启动子乳腺表达载体能有效指导hFIX基因在小鼠乳腺中高效表达,并能保持hFIX的生物活性.     

用无选择标记的转基因烟草表达胸腺素α1（Tα1）

胸腺素α1（thymosin α1,Tα1）作为免疫调节剂在T细胞成熟、分化和功能发挥方面扮演着重要角色,临床主要被用于免疫缺陷、病毒感染和自身免疫性疾病（HBV、HCV、HIV和癌症等）的治疗。由于组织提取Tα1原料限制、化学合成价格昂贵和传统表达系统（原核或转基因动物）存在安全隐患,使Tα1临床应用受限。用烟草表达Tα1,首先按植物偏爱密码子设计合成tα1基因（124bp）并重组串联成4×tα1,构建植物双元表达载体p35s∷4×tα1（含twin T-DNAs）,用农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导法转化烟草。PCR和Southern blot结果证实获得了14转基因烟草,并发现靶基因4×tα1与筛选基因npt II在转基因烟草T0代基因组中发生了分别整合。对177株T1代转基因烟草检测,获得了2株仅整合4×tα1而无筛选标记npt II的植株。ELISA结果显示,4×Tα1在转基因烟草叶片中的表达量介于180.46（81#）~756.87 ng/g·fw（86#）,Western blot证实植物源4×Tα1具有免疫活性。MTT实验结果显示,植物源的4×Tα1蛋白具有促进BALB/c鼠脾淋巴细胞增殖的功能,为用安全植物表达系统生产包括Tα1在内的药用蛋白提供重要参考。     

AAV介导的hFⅨ基因在血友病B小鼠骨骼肌中特异性表达研究

采用重组腺相关病毒(rAAV)介导人凝血因子Ⅸ(hFⅨ)微基因在Ⅸ因子基因剔除小鼠骨骼肌中有效表达.在构建的质粒中,rAAV两侧反转重复末端顺序中插入肌酸肌酶增强子(MCK)和β肌动蛋白启动子(βA)调控下的hFⅨ微基因(hFⅨm1).直接肌肉注射高滴度rAAV(2.5×1011/mL),血友病B小鼠血浆hFⅨ最高表达量256ng/mL,凝血活性明显改善.从hFⅨ表达时效曲线来看,hFⅨ水平在第15天达到高峰,随后因血循环中抗hFⅨ抗体的出现而渐次下降.该结果提示采用rAAV系统,体内直接途径开展血友病B基因治疗是值得进一步探索的方向.     

重组腺相关病毒(rAAV)介导的人凝血因子Ⅸ高活性突变衍生物在血友病B基因治疗研究中的应用

采用定点诱变技术, 将R338A点突变引入人凝血因子Ⅸ基因, 并构建于AAV载体上, 以rHSV/AAV杂合辅助病毒系统介导制备rAAV-hFIX重组病毒, 然后, 经肌肉注射对血友病B小鼠进行治疗实验, 观察该突变基因在小鼠体内的表达、活性以及机体对该突变衍生物的免疫反应与治疗效果. 结果显示: (i)治疗小鼠体内可检测到hFIX-R338A突变衍生物的存在, 并持续15周以上; (ii)突变衍生物hFIX-R338A在小鼠血浆中的凝血活性达(34.2±5.23)%, 显著高于野生型Ⅸ因子凝血活性((14.27±3.4)%); (iii)治疗小鼠体内未检测到抗Ⅸ因子突变衍生物抗体的存在; (iv)未发现与治疗相关的局部及全身性毒副作用. 提示: 以AAV介导人凝血因子Ⅸ高活性突变衍生物hFIX-R338A基因治疗可能成为替代野生型Ⅸ因子进行血友病B基因治疗的一个更为有效的途径.     

长穗偃麦草EeNAC9基因功能初步研究

NAC(NAM-ATAF-CUC)转录因子在植物逆境胁迫应答反应中发挥重要作用.通过同源克隆方法从长穗偃麦草中分离到一个NAC转录因子基因EeNAC9(Elytrigia elongate NAM-ATAF-CUC 9),该基因编码274个氨基酸,等电点为9.03;对该蛋白二级结构预测发现主要存在9个螺旋区(helices)和无规则卷曲(coils).氨基酸疏水性分析表明,该蛋白存在大量的疏水性氨基酸.将该基因构建到PBI121双元植物表达载体上,通过农杆菌介导转化烟草,经PCR分子检测获得T0代35S∷EeNAC9转基因烟草阳性植株65株.胁迫培养基上初步功能研究表明,过表达EeNAC9转基因烟草表现出对ABA的敏感性,同时增强了对干旱、高盐的胁迫耐性,从而为小麦抗逆分子育种提供了优良候选基因资源.     

人凝血因子IX突变型研究现状

血友病B是一种性连锁隐性遗传病,其发病机制是位于X染色体上的人凝血因子IX（hFIX）基因发生了突变,导致血浆中hFIX含量或活性大幅下降,从而使得内源性凝血途径受到阻碍,无法进行正常的凝血。本文综述了hFIX基因及其编码蛋白质的结构和功能,并分类详细论述了血友病B中发现的几种主要突变类型。其中包括奠基者效应造成的突变、调控区的突变、编码区的突变、内含子剪切位点的突变及另外两种较为特殊的突变,同时介绍了这些突变所造成的生物学效应。最后还简要介绍了一种能提高hFIX蛋白凝血活性的突变类型（第338位Arg→Ala）,并对其应用作了展望。     

人凝血因子IX突变型研究现状

血友病B是一种性连锁隐性遗传病,其发病机制是位于X染色体上的人凝血因子IX(hFIX)基因发生了突变,导致血浆中hFIX含量或活性大幅下降,从而使得内源性凝血途径受到阻碍,无法进行正常的凝血。文章综述了hFIX基因及其编码蛋白质的结构和功能,并分类详细论述了血友病B中发现的几种主要突变类型。其中包括奠基者效应造成的突变、调控区的突变、编码区的突变、内含子剪切位点的突变及另外两种较为特殊的突变,同时介绍了这些突变所造成的生物学效应。最后还简要介绍了一种能提高hFIX蛋白凝血活性的突变类型(第338位Arg→Ala),并对其应用作了展望。     

人凝血Ⅸ因子cDNA在培养细胞中和转基因小鼠内的表达特性

将由ＳＶ４０早期启动子和小鼠金属硫蛋白基因启动子所控制的人凝血Ⅸ因子ｃＤＮＡ的重组基因分别导入培养的小鼠成纤维细胞,发现它们都能被表达。进而将它们分别导入小鼠受精卵雄原核,作成相应的转基因小鼠,则发现它们都失去了表达特性,结果分析表明,在人凝血Ⅸ因子ｃＤＮＡ中可能存在着决定其在活体内表达的顺式调节元件。     

异源表达大豆转录因子GmNF-YA19提高转基因烟草抗旱性

核因子（NF-Y）广泛存在于真核生物中,是一类能够在植物非生物胁迫反应中发挥重要调控作用的转录因子。探究大豆GmNF-YA19的抗旱性及作用机制,为GmNF-YA19在抗旱植物育种中的应用奠定基础。运用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)对GmNF-YA19在非生物胁迫下的表达量进行检测,克隆GmNF-YA19,构建GmNF-YA19植物表达载体并转化烟草,对转基因烟草的抗旱性进行鉴定。RT-q PCR结果显示GmNF-YA19在大豆中能够响应干旱、高盐、低温及外源ABA,且干旱胁迫下GmNF-YA19的表达量升高最显著。以大豆叶片cDNA为模板,通过PCR克隆GmNF-YA19。序列分析结果显示,GmNF-YA19编码一个含有213个氨基酸的蛋白质,预测分子量22.99 kD,预测等电点9.40。Gm NF-YA19蛋白序列包含一个保守的CBF结构域。蛋白系统进化分析表明,GmNF-YA19蛋白与OsNF-YA7蛋白、AtNF-YA4蛋白和AtNF-YA7蛋白亲缘关系较近。共获得4棵转基因烟草植株。在干旱胁迫下,GmNF-YA19的异源表达增强了转基因烟草的抗旱性。与野生型烟草相比,...     

牛β-酪蛋白基因控制的人凝血Ⅸ因子基因在小鼠乳腺组织中的表达调控

构建牛β 酪蛋白基因控制的人凝血Ⅸ因子 (hFⅨ )乳腺组织特异性表达载体pCⅨm,pCiⅨ ,pCⅨ和报告基因 (LacZ)乳腺表达载体 pCiLacZ ,pCLacZ ,利用Stearylamine(SA)阳离子脂质体包埋 5种载体 ,通过尾静脉注射的方法直接转染哺乳期母鼠的活体组织 .在DNA ,mRNA以及蛋白质水平对实验小鼠的检测结果表明 :转染处理后hFⅨ基因和LacZ基因在小鼠乳腺获得表达 ,hFⅨ蛋白在乳汁中的最高分泌表达量为 80 .2 8ng/mL ,其中 85 %以上已经羧基化并具有生物学活性 ;对 5种载体表达调控的研究证实牛β_酪蛋白基因 5′端 2 .0kb的片段能够驱动人凝血Ⅸ因子基因在小鼠乳腺组织中分泌表达 ,β_酪蛋白基因内含子 1能够提高Ⅸ因子基因在乳腺组织中的表达水平 ,并能影响该基因表达的组织特异性 ;和hFⅨcDNA相比 ,hFⅨ基因自身的内含子 1能够提高该基因在活体乳腺组织中的表达水平 3倍以上     

血友病B的基因治疗

血友病B是一种凝血Ⅸ因子缺陷引起的X连锁隐性遗传的出血性疾病 .近年来 ,国内外学者在基因治疗方面取得的大量研究成果给血友病B患者带来了根治疾病的希望 .就血友病B的基因治疗研究进展及所存在的问题作一综述 .     

拟南芥高迁移率族蛋白B（AtHMGB）族基因启动子的转录激活功能分析

为了解高迁移率族蛋白B族（high mobility group protein B,HMGB）基因调控植物响应低温、高盐和干旱等外源胁迫的表达调控方式, 本文克隆了拟南芥AtHMGB前5个家族成员的启动子区域（PAtHMGB1,PAtHMGB2,PAtHMGB3,PAtHMGB4和PAtHMGB5）.运用基因重组技术将其分别替换表达载体上35S启动子区域获得重组表达载体,利用农杆菌介导法侵染烟草获得稳定表达的转基因烟草. 运用实时定量PCR检测上述5种启动子的转基因烟草,观察在外源胁迫（低温、高盐和干旱）处理前后gusA基因的表达差异,同时检测转基因烟草种子在不同外源胁迫条件下的萌发状况. 检测结果证实,在低温胁迫下,PAtHMGB2,PAtHMGB3和PAtHMGB4正调控gusA基因的表达,而在干旱或盐胁迫下,gusA基因的表达被PAtHMGB2和PAtHMGB3负调控. 种子萌发结果表明,在干旱胁迫下,PAtHMGB2调控下的转基因烟草比野生型烟草萌发及生长迟缓|在低温胁迫下,PAtHMGB2调控的转基因烟草长势明显强于野生型. 本研究克隆了拟南芥AtHMGB家族前5个成员启动子,分析其生物学功能发现,PAtHMGB2在响应低温和干旱胁迫方面效果尤为显著.     

红梨PybHLH基因过表达提高烟草NaCl抗性的研究

为探究过表达云南红梨bHLH转录因子对烟草抗盐性的影响,从红梨红色果皮中分离了bHLH转录因子基因PybHLH.亚细胞定位表明PybHLH蛋白定位于细胞核.以转基因PybHLH烟草和野生型烟草为材料,进行了NaCl胁迫对转基因PybHLH烟草生理生化影响研究及其相关酶基因的表达分析.表明PybHLH转基因烟草具有一定的耐盐性,一方面表现为随着盐胁迫时间延长,PybHLH转基因烟草中总可溶性糖、可溶性总蛋白和游离脯氨酸含量的增加,H2O2含量降低;另一方面表现为脯氨酸生物合成关键酶基因P5CS、抗氧化相关基因MnSOD、CuZn-SOD和POD、胁迫相关基因HSP和HSP cherpron和ABA抗盐信号途径基因NAC等均呈上调表达趋势.PybHLH的过表达提高了烟草的耐盐性,这将为进一步研究植物的耐盐机制及耐盐植物新品种的开发奠定基础.     

HPV-16L1植物表达载体的构建及HPV-16L1在转基因烟草中表达的鉴定

利用PCR技术克隆人乳头瘤病毒HPV-16L1蛋白编码基因 ,将其重组于pUCmT和pBI12 1中 ,构建含HPV 16L1基因的植物双元表达载体pBI L1,L1基因由CaMV 35S启动子控制表达。采用叶盘共培育法经根瘤农杆菌介导转化烟草 (NicotianatobacumL .) ,获得HPV-16L1转基因烟草植株。经PCR及Southern杂交分析 ,HPV 16L1基因整合到烟草基因组中 ;Westernblot和ELISA分析检测显示转基因烟草叶片蛋白可与HPV 16L1单克隆抗体特异性反应 ,且定位于 5 5kD处 ,其最高表达量占烟草叶片总可溶蛋白的0.076 %。小鼠红细胞凝集试验 (HA)及小鼠红细胞凝集抑制试验 (HAI)显示转基因烟草叶片蛋白可引起小鼠红细胞凝集。结果表明已成功地构建了HPV-16L1的植物双元表达载体 ,并证实了利用转基因烟草植物能够表达出HPV-16L1蛋白 ,所表达的L1蛋白具有良好的抗原性并具有介导小鼠红细胞凝集的生物活性.