一种核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS及其重组载体与应用.pdf

上传人:jo****n 文档编号:8875458 上传时间:2021-01-09 格式:PDF 页数:19 大小:1.93MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201410178820.X

申请日:

20140429

公开号:

CN103965345A

公开日:

20140806

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:

IPC分类号:

C07K14/47,C12N15/12,C12N15/85,C12N15/66,C12Q1/68

主分类号:

C07K14/47,C12N15/12,C12N15/85,C12N15/66,C12Q1/68

申请人:

暨南大学

发明人:

齐绪峰,李昀键,陈卓莹,夏景波,蔡冬青,龙颖妍,赵天琪,吴彩红,王健欢

地址:

510632 广东省广州市黄埔大道西601号

优先权:

CN201410178820A

专利代理机构:

广州市华学知识产权代理有限公司

代理人:

苏运贞;陈燕娴

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明公开了一种核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS及其重组载体与应用。所述核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS是通过将野生型大鼠FoxO3a肽链中第32位苏氨酸、252位丝氨酸、314位丝氨酸同时替换为丙氨酸。其中,所述突变体rFoxO3a-MTSS的氨基酸序列SEQ IDNO.1所示;编码该突变体的核苷酸序列如SEQ IDNO.2所示。本发明公开的突变体rFoxO3a-MTSS相对野生型rFoxO3a而言,具有能够避免被其上游调控因子Akt磷酸化的特点,能够在体内保持持续活化状态,对研究FoxO3a基因的功能及FoxO3a基因有关疾病的靶向治疗均具有重要的科学意义与潜在应用价值。

权利要求书

1.一种核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS,其特征在于:其氨基酸序列如SEQIDNO.1所示。 2.编码权利要求1所述核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS的核苷酸序列,其特征在于:所述的核苷酸序列如SEQIDNO.2所示。 3.一种重组载体,其特征在于:含有权利要求2所述的核苷酸序列。 4.根据权利要求3所述的重组载体,其特征在于:所述的重组载体为将权利要求2所述的核苷酸序列克隆到真核细胞表达载体上得到。 5.根据权利要求4所述的重组载体,其特征在于:所述的真核细胞表达载体为pEGFP-N1。 6.根据权利要求5所述的重组载体,其特征在于:所述的重组载体为pEGFP-rFoxO3a-MTSS,其通过如下具体步骤制备得到:(1)根据NCBI数据库中大鼠FoxO3a基因的序列信息,设计PCR引物,扩增野生型大鼠FoxO3a基因的CDS编码区的全长序列,并将其克隆到pEASY-T3克隆载体中,得到重组载体pEASY-rFoxO3a-CDS;(2)利用KOD-Plus-Mutagenesis突变试剂盒,设计突变引物,将重组载体pEASY-rFoxO3a-CDS中编码FoxO3a肽链中第32位苏氨酸的碱基ACG突变为GCG,从而将野生型大鼠FoxO3a肽链中第32位的苏氨酸替换为丙氨酸,得到突变体重组载体pEASY-rFoxO3a-MT32;(3)利用KOD-Plus-Mutagenesis突变试剂盒,设计突变引物,将重组载体pEASY-rFoxO3a-MT32中编码FoxO3a肽链中第252位丝氨酸的碱基TCC突变为GCC,从而将突变体pEASY-rFoxO3a-MT32所编码肽链中第252位的丝氨酸替换为丙氨酸,得到突变体重组载体pEASY-rFoxO3a-MT32S252;(4)利用KOD-Plus-Mutagenesis突变试剂盒,设计突变引物,将重组载体pEASY-rFoxO3a-MT32S252中编码FoxO3a肽链中第314位丝氨酸的碱基TCC突变为GCC,从而将突变体pEASY-rFoxO3a-MT32S252所编码肽链中第314位的丝氨酸替换为丙氨酸,得到突变体重组载体pEASY-rFoxO3a-MT32S252S314;(5)设计5’端分别包含XhoI及SacII酶切位点的引物序列对,以突变体重组载体pEASY-rFoxO3a-MT32S252S314为模板扩增突变后的FoxO3a基因编码序列,将其克隆到pEGFP-N1表达载体上,得到突变体重组载体pEGFP-rFoxO3a-MTSS。 7.根据权利要求6所述的重组载体,其特征在于:步骤(1)中所述的PCR引物为CDS-F与CDS-R,其序列如下所示:CDS-F:5’-GAGAGGAGAGAGCAAGAGCCCA-3’;CDS-R:5’-CTCAGTGATCCTTCAGCCTGGC-3’。 8.根据权利要求6所述的重组载体,其特征在于:步骤(2)中所述的突变引物为MT32-F及MT32-R,其序列如下所示:MT32-F:5’-TGTGCGTGGCCCCTGCAGAGGCCGGAGCT-3’;MT32-R:5’-GGAGCGTGGCCGACTCTGTGGCTCGAACT-3’;步骤(3)中所述的突变引物为MS252-F及MS252-R,其序列如下所示:MS252-F:5’-GTCGCCATGGACAACAGCAACAAGTACAC-3’;MS252-R:5’-GGCCCGCCGCCGGGGAGCCTTCCCACTCTTT-3’;步骤(4)中所述的突变引物为MS314-F及MS314-R,其序列如下所示:MS314-F:5’-AATGCCAACGCCAGCACCGTGAGCGGCCG-3’;MS314-R:5’-GGTGCGCGAGCGGAAGTCGGTCCAGGCGT-3’; 9.根据权利要求6所述的重组载体,其特征在于:步骤(5)中所述的包含XhoI及SacII酶切位点的引物为CDSM-F与CDSM-R,其序列如下所示:CDSM-F:5’-CCGATGGCAGAGGCACCAGCCTC-3’;CDSM-R:5’-TCCGCCTGGCACCCAGCTTTGAG-3’。 10.权利要求3~9任一项所述的重组载体在FoxO3a基因的功能研究以及FoxO3a基因有关疾病的靶向治疗研究中的应用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种转录因子突变体,特别涉及一种核转录因子突变体 rFoxO3a-MTSS及其重组载体与应用。

背景技术

核转录因子FoxO3a可通过调节Bim、Fas ligand(FasL)、TNFR2、p27、 p53、抗氧化物酶等多种下游靶基因的转录而发挥促细胞凋亡、细胞周期阻滞及 抗氧化等不同的生物学功能。既往研究表明,FoxO3a广泛分布于哺乳动物的多 种组织和细胞中,并参与糖代谢、骨骼肌的分化发育、血管发生、抑制细胞增 殖、抑制心肌肥厚等生理和病理过程。因此,研究不同病理及生理条件下FoxO3a 转录因子的功能越来越受到人们的广泛关注。Akt是哺乳细胞中广谱存在的经典 信号分子,可通过促进FoxO3a的磷酸化而使其失活,从而给体内研究FoxO3a 基因的功能造成了巨大困难。

目前,国内外的研究重点放在了人类组织及细胞中FoxO3a的功能研究。在 人体组织及细胞中,FoxO3a在体内可被其上游调控因子Akt磷酸化其Thr-32、 Ser-253及Ser-315等位点而导致转录因子FoxO3a失活。然而,大鼠已经成为研 究人类重大疾病的经典模式动物,尤其是在一些需要进行外科手术的疾病模型 中,大鼠比小鼠更具有优势,越来越受到人们的关注。然而,人源及大鼠来源 的FoxO3a基因序列存在一定差异,而且其在体内被Akt激活的位点不同。因此, 本发明利用基因操作技术,构建大鼠FoxO3a基因的突变体及其重组质粒,使其 能够摆脱Akt磷酸化的影响而在体内持续活化,为利用大鼠模型研究FoxO3a基 因的功能及相关疾病的治疗提供了强有力的手段,可广泛应用于FoxO3a基因相 关的大鼠细胞及动物模型研究,具有重要的科学意义与应用价值。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种核转录因子 突变体rFoxO3a-MTSS。

本发明的另一目的在于提供含有编码上述核转录因子突变体 rFoxO3a-MTSS核苷酸序列的重组载体。

本发明的再一目的在于提供上述重组载体的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现:

一种核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS,其氨基酸序列如下所示: MAEAPASPVPLSPLEVELDPEFEPQSRPRSCWPLQRPELQASPAKPSGETAADSMIPEE60 DDDEDDEDSGGRGSSAMVIGGGVSSALGSGLLLEDSARLLSPGGQDLGTGPASSAGALSG 120 GTQTQLQPQQPLPPPQPGAAGGSGQPRKCSSRRNAWGNLSYADLITRAIESSPDKRLTLS 180 QIYEWMVRCVPYFKDKGDSNSSAGWKNSIRHNLSLHSRFMRVQNEGTGKSSWWIINPDGG 240 KSGKAPRRRAVMDNSNKYTKSRGRAAKKKAALQAAPESADDSPSQLSKWPGSPTSRSSD 300 ELDAWTDFRSRTNNASTVSGRLSPILASTELDDVQDDDGPLSPMLYSSSASLSPSVSKP 360 CTVELPRLTDMAGTMNLNDGLAENLMDDLLDNIALPPSQASPPGGLMQRSSSFPYTAKSS 420 GLGSPTSSFNSTVFGPASLNSLRQSPMQTIQENRPATFSSVSHYGNQTLQDLLTSDSLSH 480 SDVMMTQSDPLMSQASTAVSAQNARRNVMLRNDPMMSFAAQPTQGSLVNQNLLHHQHQTQ 540 GALGGSRALSNSVSNMGLSDSSSLGSAKHQQQSPVSQSMQTLSDSLSGSSLYSASANLPV 600 MGHDKFPSDLDLDMFNGSLECDMESIIRSELMDADGLDFNFDSLISTQNVVGLNVGNFTG 660 AKQASSQSWVPG*672

编码上述核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS的核苷酸序列如下所示: 1ATGGCAGAGG CACCAGCCTC CCCGGTCCCG CTCTCTCCGC TCGAAGTGGA GCTGGACCCA 61 GAGTTCGAGC CACAGAGTCG GCCACGCTCC TGTTGGC CCCTGCAGAG GCCGGAGCTG 121 CAGGCGAGCC CGGCCAAGCC CTCGGGGGAG ACGGCGGCAG ACTCCATGAT CCCCGAGGAG 181 GACGACGATG AAGACGACGA GGACAGCGGC GGCCGAGGCA GCTCGGCCAT GGTGATCGGT 241 GGCGGCGTGA GCAGTGCGCT GGGCTCCGGG CTGCTCCTCG AAGATTCGGC CAGGCTGCTG 301 TCTCCCGGAG GGCAGGACCT CGGGACGGGG CCAGCGTCCT CCGCAGGCGC GCTGAGTGGG 361 GGCACGCAGA CGCAGCTGCA GCCTCAGCAG CCACTGCCAC CGCCGCAGCC GGGGGCGGCT 421 GGGGGCTCTG GGCAACCGAG GAAATGCTCC TCGCGGCGGA ATGCCTGGGG GAACCTGTCC 481 TACGCTGACC TGATCACCCG CGCCATCGAG AGCTCCCCGG ACAAACGGCT CACTTTGTCC 541 CAGATCTACG AGTGGATGGT GCGCTGTGTG CCCTACTTCA AGGATAAGGG CGACAGCAAC 601 AGCTCTGCGG GCTGGAAGAA CTCCATCCGC CACAACCTGT CACTGCACAG CCGTTTCATG 661 CGGGTTCAGA ACGAAGGGAC TGGCAAGAGC TCTTGGTGGA TCATCAACCC CGATGGGGGA 721 AAGAGTGGGA AGGCTCCCCG GCGGCGGGCC GTCTGG ACAACAGCAA CAAGTACACC 781 AAGAGCCGAG GCCGGGCAGC CAAGAAGAAG GCGGCCCTGC AGGCTGCCCC AGAGTCGGCA 841 GACGACAGCC CTTCCCAACT CTCCAAGTGG CCGGGCAGCC CCACATCCCG CAGCAGCGAC 901 GAGCTGGACG CCTGGACCGA CTTCCGCTCG CGCACCAATAACGCCAG CACCGTGAGC 961 GGCCGCCTGT CACCCATCTT GGCGAGCACG GAGCTGGATG ACGTCCAGGA CGATGACGGG 1021 CCCCTCTCCC CCATGCTCTA CAGCAGCTCT GCCAGCCTGT CGCCTTCCGT AAGCAAGCCG 1081 TGTACCGTGG AGCTGCCGCG GCTGACTGAC ATGGCGGGCA CCATGAATCT GAACGATGGG 1141 CTGGCCGAGA ACCTCATGGA TGACCTGCTA GATAACATCG CGCTCCCGCC CTCCCAGGCG 1201 TCGCCTCCTG GCGGGCTTAT GCAGCGGAGC TCCAGCTTCC CGTACACCGC CAAGAGCTCC 1261 GGCCTGGGCT CCCCAACCAG CTCCTTTAAC AGTACCGTGT TCGGACCTGC GTCACTCAAC 1321 TCCCTGCGCC AGTCGCCCAT GCAGACCATC CAGGAGAACA GACCAGCCAC CTTTTCTTCC 1381 GTGTCGCACT ACGGCAACCA GACACTCCAA GACCTGCTCA CTTCGGACTC GCTCAGCCAC 1441 AGCGATGTCA TGATGACCCA GTCAGACCCC TTGATGTCTC AGGCTAGCAC CGCTGTGTCC 1501 GCCCAGAACG CCCGCCGGAA CGTGATGCTT CGCAACGACC CAATGATGTC CTTTGCCGCC 1561 CAGCCTACCC AGGGGAGTTT GGTCAATCAG AACTTGCTCC ACCACCAGCA CCAAACCCAG 1621 GGCGCTCTTG GTGGCAGCCG TGCCTTGTCA AATTCTGTCA GCAACATGGG CTTGAGTGAC 1681 TCCAGCAGCC TCGGCTCAGC CAAACACCAG CAGCAGTCTC CCGTCAGCCA GTCTATGCAA 1741 ACCCTCTCGG ACTCTCTCTC AGGCTCCTCA CTGTATTCAG CCAGTGCAAA CCTTCCCGTC 1801 ATGGGTCACG ACAAGTTCCC CAGTGACTTG GACCTGGACA TGTTCAATGG GAGCTTGGAG 1861 TGTGACATGG AGTCCATCAT CCGTAGCGAA CTCATGGATG CCGATGGGTT GGATTTTAAC 1921 TTTGACTCCC TCATCTCCAC ACAGAACGTT GTTGGTTTGA ACGTGGGGAA CTTCACTGGT 1981 GCTAAGCAGG CCTCATCTCA AAGCTGGGTG CCAGGCTGA

一种重组载体,含有编码上述核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS的核苷酸 序列;

所述的重组载体优选为将编码上述核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS的核 苷酸序列克隆到真核细胞表达载体上得到;

所述的真核细胞表达载体优选为pEGFP-N1;

所述的重组载体优选为pEGFP-rFoxO3a-MTSS,其通过如下具体步骤制备 得到:

(1)根据NCBI数据库中大鼠FoxO3a(rFoxO3a)基因(NM_001106395) 的序列信息,设计PCR引物,扩增野生型大鼠FoxO3a基因的CDS编码区的全 长序列,并将其克隆到pEASY-T3克隆载体中,得到重组载体 pEASY-rFoxO3a-CDS;

(2)利用KOD-Plus-Mutagenesis突变试剂盒,设计突变引物,将重组载体 pEASY-rFoxO3a-CDS中编码FoxO3a肽链中第32位苏氨酸的碱基ACG突变为 GCG,从而将野生型大鼠FoxO3a肽链中第32位的苏氨酸替换为丙氨酸,得到 突变体重组载体pEASY-rFoxO3a-MT32;

(3)利用KOD-Plus-Mutagenesis突变试剂盒,设计突变引物,将重组载体 pEASY-rFoxO3a-MT32中编码FoxO3a肽链中第252位丝氨酸的碱基TCC突变 为GCC,从而将突变体pEASY-rFoxO3a-MT32所编码肽链中第252位的丝氨酸 替换为丙氨酸,得到突变体重组载体pEASY-rFoxO3a-MT32S252;

(4)利用KOD-Plus-Mutagenesis突变试剂盒,设计突变引物,将重组载体 pEASY-rFoxO3a-MT32S252中编码FoxO3a肽链中第314位丝氨酸的碱基TCC 突变为GCC,从而将突变体pEASY-rFoxO3a-MT32S252所编码肽链中第314位 的丝氨酸替换为丙氨酸,得到突变体重组载体pEASY-rFoxO3a-MT32S252S314;

(5)设计5’端分别包含Xho I及Sac II酶切位点的引物序列对,以突变体重 组载体pEASY-rFoxO3a-MT32S252S314为模板扩增突变后的FoxO3a基因编码序 列(不包含终止密码子),将其克隆到pEGFP-N1表达载体上,得到突变体重组 载体pEGFP-rFoxO3a-MTSS。

步骤(1)中所述的PCR引物为CDS-F与CDS-R,其序列如下所示:

CDS-F:5’-GAGAGGAGAGAGCAAGAGCCCA-3’;

CDS-R:5’-CTCAGTGATCCTTCAGCCTGGC-3’;

步骤(2)中所述的突变引物为MT32-F及MT32-R,其序列如下所示:

MT32-F:5’-TGTGCGTGGCCCCTGCAGAGGCCGGAGCT-3’;

MT32-R:5’-GGAGCGTGGCCGACTCTGTGGCTCGAACT-3’;

步骤(3)中所述的突变引物为MS252-F及M S252-R,其序列如下所示:

MS252-F:5’-GTCGCCATGGACAACAGCAACAAGTACAC-3’;

MS252-R:5’-GGCCCGCCGCCGGGGAGCCTTCCCACTCTT T-3’;

步骤(4)中所述的突变引物为MS314-F及MS314-R,其序列如下所示:

MS314-F:5’-AATGCCAACGCCAGCACCGTGAGCGGCCG-3’;

MS314-R:5’-GGTGCGCGAGCGGAAGTCGGTCCAGGCGT-3’;

步骤(5)中所述的包含Xho I及Sac II酶切位点的引物为CDSM-F与 CDSM-R,其序列如下所示:

CDSM-F:5’-CCGCTCGAGATGGCAGAGGCACCAGCCTC-3’;

CDSM-R:5’-TCCCCGCGGGCCTGGCACCCAGCTTTGAG-3’;

所述的重组载体可应用于研究FoxO3a基因的功能以及FoxO3a基因有关疾 病的靶向治疗。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:

与野生型FoxO3a基因编码的蛋白相比,本发明中的核转录因子突变体 rFoxO3a-MTSS在其编码肽链的第32、252及314等三个位点的氨基酸同时存在 突变,均突变为丙氨酸。所述突变体编码的融合蛋白可在细胞内有效表达,能 够避免细胞内Akt蛋白的磷酸化而保持体内持续激活状态,不仅可实现细胞内 FoxO3a的稳定高表达,同时为利用大鼠模型研究FoxO3a基因的功能及相关疾 病的治疗提供了强有力的手段,可广泛应用于FoxO3a基因相关的大鼠细胞及动 物模型研究,具有重要的科学意义与应用价值。

附图说明

图1是本发明所述重组载体pEGFP-rFoxO3a-MTSS转染293T细胞的荧光 显微镜图,其中,对照为空白对照组,pEGFP-N1为空载体pEGFP-N1转染组, pEGFP-rFoxO3a-WT为重组载体pEGFP-rFoxO3a-WT转染组,

pEGFP-rFoxO3a-MTSS为重组载体pEGFP-rFoxO3a-MTSS转染组;荧光为荧光 显微镜观察图片;白光为白光显微镜观察图片;合并为合并图片;转染时间为 24小时;放大倍数为200倍。

图2是利用Western blotting技术检测重组载体pEGFP-rFoxO3a-MTSS转染 293T细胞后rFoxO3a蛋白及其上游调控因子Akt的表达变化,其中,对照为空 白对照组,pEGFP-N1为空载体pEGFP-N1转染组,pEGFP-rFoxO3a-WT为重 组载体pEGFP-rFoxO3a-WT转染组,pEGFP-rFoxO3a-MTSS为重组载体 pEGFP-rFoxO3a-MTSS转染组;转染时间均为72小时。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方 式不限于此。

实施例1rFoxO3a基因的CDS片段扩增及克隆

(1)引物设计

通过GeneBank数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank)查询大鼠 FoxO3a基因的mRNA信息,用Primer Primer5.0软件设计引物CDS-F与CDS-R, 用于扩增大鼠FoxO3a基因CDS编码区。其中,所述引物序列为:

CDS-F:5’-GAGAGGAGAGAGCAAGAGCCCA-3’;

CDS-R:5’-CTCAGTGATCCTTCAGCCTGGC-3’;

(2)大鼠FoxO3a基因编码区CDS的PCR扩增

用TRIzol试剂盒(Invitrogen)提取SD大鼠(购买于广东省医学实验动物中 心)心脏组织总RNA,并用反转录试剂盒(TOYOBO)合成cDNA,并稀释至 200ng/μL。以cDNA为模板,用KOD-Plus-Neo高保真酶(TOYOBO)进行PCR 扩增,具体反应体系如下所示:

表1大鼠FoxO3a基因编码区CDS的PCR扩增反应体系

cDNA模板(200ng/μL) 1μL 10×PCR Buffer for KOD-Plus-Neo 5μL dNTPs(2mM) 5μL MgSO4(25mM) 3μL CDS-F(10pmol/μL) 1.5μL CDS-R(10pmol/μL) 1.5μL KOD-Plus-Neo(1.0U/μL) 1μL 灭菌蒸馏水 32μL Total 50μL

将上述反应体系混匀,按照下列条件进行PCR反应:94℃预变性2分钟, 98℃变性10秒钟,68℃退火与延伸1分钟,反应40个循环,4℃保存。

(3)将上述扩增的PCR产物片段进行电泳,并用凝胶回收试剂盒(Qiagen) 进行切胶回收,取DNA片段20ng、pEASY-T3克隆载体(北京全式金生物技术 有限公司)1μL放入一新灭菌的离心管中,并补充DDW(超轻水,deuterium depleted water)至5μL,于25℃反应10分钟。取连接产物2μL转化大肠杆菌 DH5α感受态细胞(TransGen),接种于含有IPTG及X-gal的LB固体培养基中培 养过夜,挑选白色克隆进行菌落PCR鉴定及测序验证,获得重组质粒 pEASY-rFoxO3a-CDS。

实施例2重组载体pEASY-rFoxO3a-MT32的制备

(1)突变引物MT32-F及MT32-R设计:根据引物设计原则及突变要求,利 用Primer Primer5.0软件设计突变引物。所述突变引物序列如下所示:

MT32-F:5’-TGTTGGCCCCTGCAGAGGCCGGAGCT-3’;

MT32-R:5’-GGAGCGTGGCCGACTCTGTGGCTCGAACT-3’;

其中,所述MT32-F引物中小写字母碱基g为突变后的碱基,可将野生型基 因中的密码子ACG突变为gCG,从而将其所编码的苏氨酸突变为丙氨酸。

(2)将上述突变引物稀释至10pmol/μL,模板质粒DNA (pEASY-rFoxO3a-CDS)稀释至50ng/μL,利用KOD-Plus-Mutagenesis突变试 剂盒(TOYOBO)进行突变反应,具体反应体系如下所示:

表2质粒pEASY-rFoxO3a-CDS突变反应体系

灭菌DDW 35μL 10×Buffer for iPCR 5μL 2mM dNTPs 5μL MT32-F(10pmol/μL) 1.5μL MT32-R(10pmol/μL) 1.5μL 质粒模板DNA(50ng/μL) 1μL KOD-Plus-DNA Polymerase 1μL Total Volume 50μL

将上述反应体系混匀,按照如下条件进行PCR反应:94℃预变性2分钟, 98℃变性10秒钟,68℃退火与延伸1分钟,反应10个循环,4℃保存。在上 述反应液中加入Dpn I酶2μL,于37℃反应1小时。然后取Dpn I酶处理后的 PCR产物2μL,灭菌蒸馏水7μL,Ligation high连接酶5μL,T4PNK1μL置于 一新的离心管中,于16℃反应1小时。取上述反应液10μL转化大肠杆菌DH5α 感受态细胞,接种于含有IPTG及X-gal的LB固体培养基中培养过夜,挑选白色 克隆进行菌落PCR鉴定及测序验证,获得突变体重组载体,命名为 pEASY-rFoxO3a-MT32。上述突变体重组载体将pEASY-rFoxO3a-CDS质粒中编 码FoxO3a肽链中第32位苏氨酸的碱基ACG突变为GCG,从而将野生型大鼠 FoxO3a肽链中第32位的苏氨酸替换为丙氨酸。

实施例3重组载体pEASY-rFoxO3a-MT32S252的制备

(1)突变引物MS252-F及M S252-R设计:根据引物设计原则及突变要求, 利用Primer Primer5.0软件设计突变引物。所述突变引物序列如下所示:

MS252-F:5’-GTCATGGACAACAGCAACAAGTACAC-3’;

M S252-R:5’-GGCCCGCCGCCGGGGAGCCTTCCCACTCTTT-3’;

其中,所述MS252-F引物中小写字母碱基g为突变后的碱基,可将野生型基 因中的密码子TCC突变为gCC,从而将其所编码的丝氨酸突变为丙氨酸。

(2)将上述突变引物稀释至10pmol/μL,以突变体质粒 pEASY-rFoxO3a-MT32为DNA模板,并将模板质粒DNA稀释至50ng/μL,利 用KOD-Plus-Mutagenesis突变试剂盒(TOYOBO)进行突变反应,具体反应体 系如下所示:

表3质粒pEASY-rFoxO3a-MT32突变反应体系

灭菌DDW 35μL 10×Buffer for iPCR 5μL 2mM dNTPs 5μL MS252-F(10pmol/μL) 1.5μL MS252-R(10pmol/μL) 1.5μL 质粒模板DNA(50ng/μL) 1μL KOD-Plus-DNA Polymerase 1μL Total Volume 50μL

将上述反应体系混匀,按照实施例2中所述反应条件进行突变反应,并取反 应液10μL转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,接种于含有IPTG及X-gal的LB固 体培养基中培养过夜,挑选白色克隆进行菌落PCR鉴定及测序验证,获得突变体 重组载体,命名为pEASY-rFoxO3a-MT32S252。上述突变体重组载体将 pEASY-rFoxO3a-MT32质粒中编码FoxO3a肽链中第252位丝氨酸的碱基TCC突 变为GCC,从而将突变体重组载体pEASY-rFoxO3a-MT32所编码肽链中第252 位的丝氨酸替换为丙氨酸。

实施例4:重组载体pEASY-rFoxO3a-MT32S252S314的制备

(1)突变引物MS314-F及MS314-R设计:根据引物设计原则及突变要求, 利用Primer Primer5.0软件设计突变引物。所述突变引物序列如下所示:

MS314-F:5’-AATAACGCCAGCACCGTGAGCGGCCG-3’;

M S314-R:5’-GGTGCGCGAGCGGAAGTCGGTCCAGGCGT-3’;

其中,所述MS314-F引物中小写字母的碱基g为突变后的碱基,可将野生型 基因中的密码子TCC突变为gCC,从而将其所编码的丝氨酸突变为丙氨酸。

(2)将上述突变引物稀释至10pmol/μL,以突变体质粒 pEASY-rFoxO3a-MT32S252为DNA模板,并将模板质粒DNA稀释至50ng/μL, 利用KOD-Plus-Mutagenesis突变试剂盒(TOYOBO)进行突变反应,具体反应 体系如下所示:

表4pEASY-rFoxO3a-MT32S252突变反应体系

灭菌DDW 35μL 10×Buffer for iPCR 5μL 2mM dNTPs 5μL MS314-F(10pmol/μL) 1.5μL MS314-R(10pmol/μL) 1.5μL 质粒模板DNA(50ng/μL) 1μL KOD-Plus-DNA Polymerase 1μL Total Volume 50μL

将上述反应体系混匀,按照实施例2中所述反应条件进行突变反应,并取最 终反应液10μL转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,接种于含有IPTG及X-gal的 LB固体培养基中培养过夜,挑选白色克隆进行菌落PCR鉴定及测序验证,获得 突变体重组载体,命名为pEASY-rFoxO3a-MT32S252S314。上述突变体重组载体 将重组载体pEASY-rFoxO3a-MT32S252中编码FoxO3a肽链中第314位丝氨酸的 碱基TCC突变为GCC,从而将突变体重组载体pEASY-rFoxO3a-MT32S252所编 码肽链中第314位的丝氨酸替换为丙氨酸。

实施例5表达核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS融合蛋白的重组载体 pEGFP-rFoxO3a-MTSS的构建

(1)PCR引物设计:根据引物设计原则,利用Primer Primer5.0软件设计 PCR引物CDSM-F与CDSM-R,用于在突变载体pEASY-rFoxO3a-MTSS中扩增 已突变的rFoxO3a基因的编码序列。所述引物序列如下所示:

CDSM-F:5’-CCGCTCGAGATGGCAGAGGCACCAGCCTC-3’;

CDSM-R:5’-TCCCCGCGGGCCTGGCACCCAGCTTTGAG-3’;

其中,所述正向引物CDSM-F序列中斜体加下划线标记的序列为Xho I酶切 位点,所述反向引物CDSM-R序列中斜体加下划线标记的序列为Sac II酶切位点。

(2)PCR扩增:以突变载体pEASY-rFoxO3a-MTSS载体为模板DNA,用 上述引物对及KOD-Plus-Neo高保真酶(TOYOBO)进行PCR扩增,具体反应体 系与反应条件同实施例1所示。其中,所扩增的突变后的rFoxO3a核苷酸序列不 包含终止密码子。

(3)将上述PCR产物用Xho I及Sac II酶(TOYOBO)在37℃条件下酶切 反应1小时,然后将反应产物进行凝胶电泳,并用凝胶回收试剂盒(Qiagen)切 胶回收1.2Kb的线性片段。

(4)取上述切胶回收的PCR产物5μL,经过Xho I及Sac II酶切的pEGFP-N1 载体(BD biosciences Clontech)2μL,Ligation high Ver.2连接试剂7μL,16℃ 反应1小时。取上述反应液10μL转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,接种于含有 氨苄青霉素(100μg/mL)LB固体培养基中,在37℃培养过夜,挑选阳性克隆 并进行测序验证。所构建的重组表达载体命名为pEGFP-rFoxO3a-MTSS。所述表 达载体可表达rFoxO3a-MTSS突变体与绿色荧光蛋白GFP的融合蛋白。

(5)利用上述条件,构建野生型rFoxO3a基因的表达载体,命名为 pEGFP-rFoxO3a-WT。

实施例6:核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS融合蛋白在293T细胞中的表 达

(1)实验分组:实验分为空白对照组、pEGFP-N1转染组, pEGFP-rFoxO3a-WT转染组,pEGFP-rFoxO3a-MTSS转染组等共4组,所有组别 的细胞数量及培养条件一致。

(2)具体转染方法:将1×105个293T细胞(ATCC,美国)接种于24孔板, 用DMEM(10%的血清、无抗生素)培养基培养24小时,待细胞长到80%融合, 去除原有培养基,分别加入100μL含有500ng质粒DNA与2μL的2000转染试剂(Invitrogen)的Medium(Invitrogen),放入37℃的培 养箱中继续培养。

(3)荧光显微镜检测:细胞转染24小时后进行荧光显微镜观察并进行拍照。 结果表明,与对空白照组相比,三个实验组均有大量的绿色荧光蛋白表达,其 转染效率均在50%以上。(图1)。

实施例7:核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS的活性检测

将实施例6所述的细胞继续培养至72小时,利用蛋白质裂解液(碧云天) 提取总蛋白质,并用Bio-Rad公司生产的蛋白质浓度测定试剂(Bradford)测定 其蛋白浓度。具体实验方法请参照文献(Xu-Feng Qi,Dong-Heui Kim,Yang-Suk Yoon,Jian-Hong Li,Soon-Bong Song,Dan Jin,Xue-Zhu Huang,Yung-Chien Teng, Kyu-Jae Lee.The adenylyl cyclase-cAMP system suppresses TARC/CCL17and MDC/CCL22production through p38MAPK and NF-кB in HaCaT keratinocytes.Mol Immunol,2009,46(10):1925-1934.)执行,使用FoxO3a、phospho-FoxO3a、Akt 及-β-actin抗体(均购买于Cell Signaling Technology公司)进行检测,并用IPP6.0 软件对蛋白条带进行灰度分析。结果表明,空白对照组及pEGFP-N1载体转染组 具有FoxO3a蛋白及其磷酸化状态的基础表达,pEGFP-rFoxO3a-WT转染组 FoxO3a蛋白及其磷酸化状态的表达与空白对照组无明显差异,然而, pEGFP-rFoxO3a-MTSS转染组FoxO3a蛋白的表达显著升高,而磷酸化的FoxO3a 表达明显减少。同时,在四组细胞中具有FoxO3a蛋白的上游负调控因子Akt的 表达(图2)。上述实验结果表明,本发明所述的核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS 在体内可避免其上游调控因子Akt的磷酸化,进而在体内保持持续激活状态。

上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实 施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、 替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

一种核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS及其重组载体与应用.pdf_第1页
第1页 / 共19页
一种核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS及其重组载体与应用.pdf_第2页
第2页 / 共19页
一种核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS及其重组载体与应用.pdf_第3页
第3页 / 共19页
点击查看更多>>
资源描述

《一种核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS及其重组载体与应用.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种核转录因子突变体rFoxO3a-MTSS及其重组载体与应用.pdf(19页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103965345 A (43)申请公布日 2014.08.06 CN 103965345 A (21)申请号 201410178820.X (22)申请日 2014.04.29 C07K 14/47(2006.01) C12N 15/12(2006.01) C12N 15/85(2006.01) C12N 15/66(2006.01) C12Q 1/68(2006.01) (71)申请人 暨南大学 地址 510632 广东省广州市黄埔大道西 601 号 (72)发明人 齐绪峰 李昀键 陈卓莹 夏景波 蔡冬青 龙颖妍 赵天琪 吴彩红 王健欢 (74)专利代理机构 广州。

2、市华学知识产权代理有 限公司 44245 代理人 苏运贞 陈燕娴 (54) 发明名称 一种核转录因子突变体 rFoxO3a-MTSS 及其 重组载体与应用 (57) 摘要 本 发 明 公 开 了 一 种 核 转 录 因 子 突 变 体 rFoxO3a-MTSS 及其重组载体与应用。所述核转 录因子突变体 rFoxO3a-MTSS 是通过将野生型大 鼠 FoxO3a 肽链中第 32 位苏氨酸、 252 位丝氨酸、 314 位丝氨酸同时替换为丙氨酸。其中, 所述突 变体 rFoxO3a-MTSS 的氨基酸序列 SEQ IDNO.1 所 示 ; 编码该突变体的核苷酸序列如 SEQ IDNO.2 所 。

3、示。 本发明公开的突变体rFoxO3a-MTSS相对野生 型 rFoxO3a 而言, 具有能够避免被其上游调控因 子 Akt 磷酸化的特点, 能够在体内保持持续活化 状态, 对研究FoxO3a基因的功能及FoxO3a基因有 关疾病的靶向治疗均具有重要的科学意义与潜在 应用价值。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 9 页 序列表 6 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书9页 序列表6页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103965345 A CN 103965345 A 1/2 页 2 1.一种核转录因子突变体。

4、rFoxO3a-MTSS, 其特征在于 : 其氨基酸序列如SEQ IDNO.1所 示。 2. 编码权利要求 1 所述核转录因子突变体 rFoxO3a-MTSS 的核苷酸序列, 其特征在于 : 所述的核苷酸序列如 SEQ IDNO.2 所示。 3. 一种重组载体, 其特征在于 : 含有权利要求 2 所述的核苷酸序列。 4. 根据权利要求 3 所述的重组载体, 其特征在于 : 所述的重组载体为将权利要求 2 所 述的核苷酸序列克隆到真核细胞表达载体上得到。 5. 根据权利要求 4 所述的重组载体, 其特征在于 : 所述的真核细胞表达载体为 pEGFP-N1。 6. 根 据 权 利 要 求 5 所 。

5、述 的 重 组 载 体, 其 特 征 在 于 : 所 述 的 重 组 载 体 为 pEGFP-rFoxO3a-MTSS, 其通过如下具体步骤制备得到 : (1) 根据 NCBI 数据库中大鼠 FoxO3a 基因的序列信息, 设计 PCR 引物, 扩增野生型大鼠 FoxO3a 基因的 CDS 编码区的全长序列, 并将其克隆到 pEASY-T3 克隆载体中, 得到重组载体 pEASY-rFoxO3a-CDS ; (2) 利 用 KOD-Plus-Mutagenesis 突 变 试 剂 盒,设 计 突 变 引 物,将 重 组 载 体 pEASY-rFoxO3a-CDS 中编码 FoxO3a 肽链中第。

6、 32 位苏氨酸的碱基 ACG 突变为 GCG, 从 而将野生型大鼠 FoxO3a 肽链中第 32 位的苏氨酸替换为丙氨酸, 得到突变体重组载体 pEASY-rFoxO3a-MT32 ; (3) 利 用 KOD-Plus-Mutagenesis 突 变 试 剂 盒,设 计 突 变 引 物,将 重 组 载 体 pEASY-rFoxO3a-MT32 中编码 FoxO3a 肽链中第 252 位丝氨酸的碱基 TCC 突变为 GCC, 从而将 突变体pEASY-rFoxO3a-MT32所编码肽链中第252位的丝氨酸替换为丙氨酸, 得到突变体重 组载体 pEASY-rFoxO3a-MT32S252 ; (。

7、4) 利 用 KOD-Plus-Mutagenesis 突 变 试 剂 盒,设 计 突 变 引 物,将 重 组 载 体 pEASY-rFoxO3a-MT32S252 中编码 FoxO3a 肽链中第 314 位丝氨酸的碱基 TCC 突变为 GCC, 从 而将突变体pEASY-rFoxO3a-MT32S252所编码肽链中第314位的丝氨酸替换为丙氨酸, 得到 突变体重组载体 pEASY-rFoxO3a-MT32S252S314 ; (5) 设计 5 端分别包含 Xho I 及 Sac II 酶切位点的引物序列对, 以突变体重组载 体 pEASY-rFoxO3a-MT32S252S314 为模板扩增。

8、突变后的 FoxO3a 基因编码序列, 将其克隆到 pEGFP-N1 表达载体上, 得到突变体重组载体 pEGFP-rFoxO3a-MTSS。 7. 根据权利要求 6 所述的重组载体, 其特征在于 : 步骤 (1) 中所述的 PCR 引物为 CDS-F 与 CDS-R, 其序列如下所示 : CDS-F : 5 -GAGAGGAGAGAGCAAGAGCCCA-3 ; CDS-R : 5 -CTCAGTGATCCTTCAGCCTGGC-3 。 8. 根据权利要求 6 所述的重组载体, 其特征在于 : 步骤 (2) 中所述的突变引物为 MT32-F 及 MT32-R, 其序列如下所示 : MT32-。

9、F : 5 -TGTGCGTGGCCCCTGCAGAGGCCGGAGCT-3 ; MT32-R : 5 -GGAGCGTGGCCGACTCTGTGGCTCGAACT-3 ; 步骤 (3) 中所述的突变引物为 MS252-F 及 M S252-R, 其序列如下所示 : MS252-F : 5 -GTCGCCATGGACAACAGCAACAAGTACAC-3 ; 权 利 要 求 书 CN 103965345 A 2 2/2 页 3 M S252-R : 5 -GGCCCGCCGCCGGGGAGCCTTCCCACTCTT T-3 ; 步骤 (4) 中所述的突变引物为 MS314-F 及 MS314-。

10、R, 其序列如下所示 : MS314-F : 5 -AATGCCAACGCCAGCACCGTGAGCGGCCG-3 ; M S314-R : 5 -GGTGCGCGAGCGGAAGTCGGTCCAGGCGT-3 ; 9. 根据权利要求 6 所述的重组载体, 其特征在于 : 步骤 (5) 中所述的包含 Xho I 及 Sac II 酶切位点的引物为 CDSM-F 与 CDSM-R, 其序列 如下所示 : CDSM-F : 5 -CCGCTCGAGATGGCAGAGGCACCAGCCTC-3 ; CDSM-R : 5 -TCCCCGCGGGCCTGGCACCCAGCTTTGAG-3 。 10. 权。

11、利要求 3 9 任一项所述的重组载体在 FoxO3a 基因的功能研究以及 FoxO3a 基 因有关疾病的靶向治疗研究中的应用。 权 利 要 求 书 CN 103965345 A 3 1/9 页 4 一种核转录因子突变体 rFoxO3a-MTSS 及其重组载体与应 用 技术领域 0001 本发明涉及一种转录因子突变体, 特别涉及一种核转录因子突变体 rFoxO3a-MTSS 及其重组载体与应用。 背景技术 0002 核转录因子 FoxO3a 可通过调节 Bim、 Fas ligand(FasL)、 TNFR2、 p27、 p53、 抗氧化 物酶等多种下游靶基因的转录而发挥促细胞凋亡、 细胞周期阻。

12、滞及抗氧化等不同的生物学 功能。既往研究表明, FoxO3a 广泛分布于哺乳动物的多种组织和细胞中, 并参与糖代谢、 骨 骼肌的分化发育、 血管发生、 抑制细胞增殖、 抑制心肌肥厚等生理和病理过程。 因此, 研究不 同病理及生理条件下 FoxO3a 转录因子的功能越来越受到人们的广泛关注。Akt 是哺乳细 胞中广谱存在的经典信号分子, 可通过促进 FoxO3a 的磷酸化而使其失活, 从而给体内研究 FoxO3a 基因的功能造成了巨大困难。 0003 目前, 国内外的研究重点放在了人类组织及细胞中 FoxO3a 的功能研究。在人体组 织及细胞中, FoxO3a 在体内可被其上游调控因子 Akt 。

13、磷酸化其 Thr-32、 Ser-253 及 Ser-315 等位点而导致转录因子 FoxO3a 失活。然而, 大鼠已经成为研究人类重大疾病的经典模式动 物, 尤其是在一些需要进行外科手术的疾病模型中, 大鼠比小鼠更具有优势, 越来越受到人 们的关注。 然而, 人源及大鼠来源的FoxO3a基因序列存在一定差异, 而且其在体内被Akt激 活的位点不同。因此, 本发明利用基因操作技术, 构建大鼠 FoxO3a 基因的突变体及其重组 质粒, 使其能够摆脱 Akt 磷酸化的影响而在体内持续活化, 为利用大鼠模型研究 FoxO3a 基 因的功能及相关疾病的治疗提供了强有力的手段, 可广泛应用于 FoxO。

14、3a 基因相关的大鼠 细胞及动物模型研究, 具有重要的科学意义与应用价值。 发明内容 0004 本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足, 提供一种核转录因子突变体 rFoxO3a-MTSS。 0005 本发明的另一目的在于提供含有编码上述核转录因子突变体 rFoxO3a-MTSS 核苷 酸序列的重组载体。 0006 本发明的再一目的在于提供上述重组载体的应用。 0007 本发明的目的通过下述技术方案实现 : 0008 一 种 核 转 录 因 子 突 变 体 rFoxO3a-MTSS,其 氨 基 酸 序 列 如 下 所 示 : MAEAPASPVPLSPLEVELDPEFEPQSRPRSC。

15、WPLQRPELQASPAKPSGETAADSMIPEE60DDDEDDEDSGGRG SSAMVIGGGVSSALGSGLLLEDSARLLSPGGQDLGTGPASSAGALSG 120GTQTQLQPQQPLPPPQPGAAGGSGQ PRKCSSRRNAWGNLSYADLITRAIESSPDKRLTLS 180QIYEWMVRCVPYFKDKGDSNSSAGWKNSIRHNLSLHSR FMRVQNEGTGKSSWWIINPDGG 240KSGKAPRRRAVMDNSNKYTKSRGRAAKKKAALQAAPESADDSPSQLSK 说 明 书 CN 103965345 A 4 2/9。

16、 页 5 WPGSPTSRSSD 300ELDAWTDFRSRTNNASTVSGRLSPILASTELDDVQDDDGPLSPMLYSSSASLSPSVSKP 360CTVELPRLTDMAGTMNLNDGLAENLMDDLLDNIALPPSQASPPGGLMQRSSSFPYTAKSS 420GLGSPTSSFN STVFGPASLNSLRQSPMQTIQENRPATFSSVSHYGNQTLQDLLTSDSLSH 480SDVMMTQSDPLMSQASTAVSAQN ARRNVMLRNDPMMSFAAQPTQGSLVNQNLLHHQHQTQ 540GALGGSRALSNSVSNMGLSDSSS。

17、LGSAKHQQQSPVS QSMQTLSDSLSGSSLYSASANLPV 600MGHDKFPSDLDLDMFNGSLECDMESIIRSELMDADGLDFNFDSLISTQN VVGLNVGNFTG 660AKQASSQSWVPG*672 0009 编码上述核转录因子突变体 rFoxO3a-MTSS 的核苷酸序列如下所示 : 1ATGGCAGAGG CACCAGCCTC CCCGGTCCCG CTCTCTCCGC TCGAAGTGGA GCTGGACCCA61 GAGTTCGAGC CACAGAGTCG GCCACGCTCC TGTTGGC CCCTGCAGAG GCCGGAGCTG1。

18、21 CAGGCGAGCC CGGCCAAGCC CTCGGGGGAG ACGGCGGCAG ACTCCATGAT CCCCGAGGAG181 GACGACGATG AAGACGACGA GGACAGCGGC GGCCGAGGCA GCTCGGCCAT GGTGATCGGT241 GGCGGCGTGA GCAGTGCGCT GGGCTCCGGG CTGCTCCTCG AAGATTCGGC CAGGCTGCTG301 TCTCCCGGAG GGCAGGACCT CGGGACGGGG CCAGCGTCCT CCGCAGGCGC GCTGAGTGGG361 GGCACGCAGA CGCAGCTGCA。

19、 GCCTCAGCAG CCACTGCCAC CGCCGCAGCC GGGGGCGGCT421 GGGGGCTCTG GGCAACCGAG GAAATGCTCC TCGCGGCGGA ATGCCTGGGG GAACCTGTCC481 TACGCTGACC TGATCACCCG CGCCATCGAG AGCTCCCCGG ACAAACGGCT CACTTTGTCC541 CAGATCTACG AGTGGATGGT GCGCTGTGTG CCCTACTTCA AGGATAAGGG CGACAGCAAC601 AGCTCTGCGG GCTGGAAGAA CTCCATCCGC CACAACCTGT C。

20、ACTGCACAG CCGTTTCATG661 CGGGTTCAGA ACGAAGGGAC TGGCAAGAGC TCTTGGTGGA TCATCAACCC CGATGGGGGA721 AAGAGTGGGA AGGCTCCCCG GCGGCGGGCC GTCTGG ACAACAGCAA CAAGTACACC781 AAGAGCCGAG GCCGGGCAGC CAAGAAGAAG GCGGCCCTGC AGGCTGCCCC AGAGTCGGCA841 GACGACAGCC CTTCCCAACT CTCCAAGTGG CCGGGCAGCC CCACATCCCG CAGCAGCGAC901 GAGC。

21、TGGACG CCTGGACCGA CTTCCGCTCG CGCACCAATAACGCCAG CACCGTGAGC961 GGCCGCCTGT CACCCATCTT GGCGAGCACG GAGCTGGATG ACGTCCAGGA CGATGACGGG1021 CCCCTCTCCC CCATGCTCTA CAGCAGCTCT GCCAGCCTGT CGCCTTCCGT AAGCAAGCCG1081 TGTACCGTGG AGCTGCCGCG GCTGACTGAC ATGGCGGGCA CCATGAATCT GAACGATGGG1141 CTGGCCGAGA ACCTCATGGA TGACCTG。

22、CTA GATAACATCG CGCTCCCGCC CTCCCAGGCG1201 TCGCCTCCTG GCGGGCTTAT GCAGCGGAGC TCCAGCTTCC CGTACACCGC CAAGAGCTCC1261 GGCCTGGGCT CCCCAACCAG CTCCTTTAAC AGTACCGTGT TCGGACCTGC GTCACTCAAC1321 TCCCTGCGCC AGTCGCCCAT GCAGACCATC CAGGAGAACA GACCAGCCAC CTTTTCTTCC1381 GTGTCGCACT ACGGCAACCA GACACTCCAA GACCTGCTCA CTTCG。

23、GACTC GCTCAGCCAC1441 AGCGATGTCA TGATGACCCA GTCAGACCCC TTGATGTCTC AGGCTAGCAC CGCTGTGTCC1501 GCCCAGAACG CCCGCCGGAA CGTGATGCTT CGCAACGACC CAATGATGTC CTTTGCCGCC1561 CAGCCTACCC AGGGGAGTTT GGTCAATCAG AACTTGCTCC ACCACCAGCA CCAAACCCAG1621 GGCGCTCTTG GTGGCAGCCG TGCCTTGTCA AATTCTGTCA GCAACATGGG CTTGAGTGAC1681。

24、 TCCAGCAGCC TCGGCTCAGC CAAACACCAG CAGCAGTCTC CCGTCAGCCA GTCTATGCAA1741 ACCCTCTCGG ACTCTCTCTC AGGCTCCTCA CTGTATTCAG CCAGTGCAAA CCTTCCCGTC1801 ATGGGTCACG ACAAGTTCCC 说 明 书 CN 103965345 A 5 3/9 页 6 CAGTGACTTG GACCTGGACA TGTTCAATGG GAGCTTGGAG1861 TGTGACATGG AGTCCATCAT CCGTAGCGAA CTCATGGATG CCGATGGGTT GGA。

25、TTTTAAC1921 TTTGACTCCC TCATCTCCAC ACAGAACGTT GTTGGTTTGA ACGTGGGGAA CTTCACTGGT1981 GCTAAGCAGG CCTCATCTCA AAGCTGGGTG CCAGGCTGA 0010 一种重组载体, 含有编码上述核转录因子突变体 rFoxO3a-MTSS 的核苷酸序列 ; 0011 所述的重组载体优选为将编码上述核转录因子突变体 rFoxO3a-MTSS 的核苷酸序 列克隆到真核细胞表达载体上得到 ; 0012 所述的真核细胞表达载体优选为 pEGFP-N1 ; 0013 所述的重组载体优选为 pEGFP-rFoxO3。

26、a-MTSS, 其通过如下具体步骤制备得到 : 0014 (1) 根据 NCBI 数据库中大鼠 FoxO3a(rFoxO3a) 基因 (NM_001106395) 的序列信 息, 设计 PCR 引物, 扩增野生型大鼠 FoxO3a 基因的 CDS 编码区的全长序列, 并将其克隆到 pEASY-T3 克隆载体中, 得到重组载体 pEASY-rFoxO3a-CDS ; 0015 (2) 利 用 KOD-Plus-Mutagenesis 突 变 试 剂 盒, 设 计 突 变 引 物, 将 重 组 载 体 pEASY-rFoxO3a-CDS 中编码 FoxO3a 肽链中第 32 位苏氨酸的碱基 ACG。

27、 突变为 GCG, 从 而将野生型大鼠 FoxO3a 肽链中第 32 位的苏氨酸替换为丙氨酸, 得到突变体重组载体 pEASY-rFoxO3a-MT32 ; 0016 (3) 利 用 KOD-Plus-Mutagenesis 突 变 试 剂 盒, 设 计 突 变 引 物, 将 重 组 载 体 pEASY-rFoxO3a-MT32 中编码 FoxO3a 肽链中第 252 位丝氨酸的碱基 TCC 突变为 GCC, 从而将 突变体pEASY-rFoxO3a-MT32所编码肽链中第252位的丝氨酸替换为丙氨酸, 得到突变体重 组载体 pEASY-rFoxO3a-MT32S252 ; 0017 (4) 。

28、利 用 KOD-Plus-Mutagenesis 突 变 试 剂 盒, 设 计 突 变 引 物, 将 重 组 载 体 pEASY-rFoxO3a-MT32S252 中编码 FoxO3a 肽链中第 314 位丝氨酸的碱基 TCC 突变为 GCC, 从 而将突变体pEASY-rFoxO3a-MT32S252所编码肽链中第314位的丝氨酸替换为丙氨酸, 得到 突变体重组载体 pEASY-rFoxO3a-MT32S252S314 ; 0018 (5) 设计 5 端分别包含 Xho I 及 Sac II 酶切位点的引物序列对, 以突变体重组载 体 pEASY-rFoxO3a-MT32S252S314 为。

29、模板扩增突变后的 FoxO3a 基因编码序列 ( 不包含终止 密码子 ), 将其克隆到 pEGFP-N1 表达载体上, 得到突变体重组载体 pEGFP-rFoxO3a-MTSS。 0019 步骤 (1) 中所述的 PCR 引物为 CDS-F 与 CDS-R, 其序列如下所示 : 0020 CDS-F : 5 -GAGAGGAGAGAGCAAGAGCCCA-3 ; 0021 CDS-R : 5 -CTCAGTGATCCTTCAGCCTGGC-3 ; 0022 步骤 (2) 中所述的突变引物为 MT32-F 及 MT32-R, 其序列如下所示 : 0023 MT32-F : 5 -TGTGCGTG。

30、GCCCCTGCAGAGGCCGGAGCT-3 ; 0024 MT32-R : 5 -GGAGCGTGGCCGACTCTGTGGCTCGAACT-3 ; 0025 步骤 (3) 中所述的突变引物为 MS252-F 及 M S252-R, 其序列如下所示 : 0026 MS252-F : 5 -GTCGCCATGGACAACAGCAACAAGTACAC-3 ; 0027 MS252-R : 5 -GGCCCGCCGCCGGGGAGCCTTCCCACTCTT T-3 ; 0028 步骤 (4) 中所述的突变引物为 MS314-F 及 MS314-R, 其序列如下所示 : 0029 MS314-F 。

31、: 5 -AATGCCAACGCCAGCACCGTGAGCGGCCG-3 ; 0030 MS314-R : 5 -GGTGCGCGAGCGGAAGTCGGTCCAGGCGT-3 ; 说 明 书 CN 103965345 A 6 4/9 页 7 0031 步骤 (5) 中所述的包含 Xho I 及 Sac II 酶切位点的引物为 CDSM-F 与 CDSM-R, 其 序列如下所示 : 0032 CDSM-F : 5 -CCGCTCGAGATGGCAGAGGCACCAGCCTC-3 ; 0033 CDSM-R : 5 -TCCCCGCGGGCCTGGCACCCAGCTTTGAG-3 ; 0034 。

32、所述的重组载体可应用于研究FoxO3a基因的功能以及FoxO3a基因有关疾病的靶 向治疗。 0035 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果 : 0036 与野生型 FoxO3a 基因编码的蛋白相比, 本发明中的核转录因子突变体 rFoxO3a-MTSS 在其编码肽链的第 32、 252 及 314 等三个位点的氨基酸同时存在突变, 均突 变为丙氨酸。所述突变体编码的融合蛋白可在细胞内有效表达, 能够避免细胞内 Akt 蛋白 的磷酸化而保持体内持续激活状态, 不仅可实现细胞内 FoxO3a 的稳定高表达, 同时为利用 大鼠模型研究 FoxO3a 基因的功能及相关疾病的治疗提供了强有力的手段,。

33、 可广泛应用于 FoxO3a 基因相关的大鼠细胞及动物模型研究, 具有重要的科学意义与应用价值。 附图说明 0037 图 1 是本发明所述重组载体 pEGFP-rFoxO3a-MTSS 转染 293T 细胞的荧光显微镜 图, 其中, 对照为空白对照组, pEGFP-N1为空载体pEGFP-N1转染组, pEGFP-rFoxO3a-WT为重 组载体 pEGFP-rFoxO3a-WT 转染组, 0038 pEGFP-rFoxO3a-MTSS 为重组载体 pEGFP-rFoxO3a-MTSS 转染组 ; 荧光为荧光显微 镜观察图片 ; 白光为白光显微镜观察图片 ; 合并为合并图片 ; 转染时间为 2。

34、4 小时 ; 放大倍 数为 200 倍。 0039 图 2 是利用 Western blotting 技术检测重组载体 pEGFP-rFoxO3a-MTSS 转染 293T 细胞后 rFoxO3a 蛋白及其上游调控因子 Akt 的表达变化, 其中, 对照为空白对照组, pEGFP-N1 为空载体 pEGFP-N1 转染组, pEGFP-rFoxO3a-WT 为重组载体 pEGFP-rFoxO3a-WT 转 染组, pEGFP-rFoxO3a-MTSS 为重组载体 pEGFP-rFoxO3a-MTSS 转染组 ; 转染时间均为 72 小 时。 具体实施方式 0040 下面结合实施例及附图对本发明。

35、作进一步详细的描述, 但本发明的实施方式不限 于此。 0041 实施例 1rFoxO3a 基因的 CDS 片段扩增及克隆 0042 (1) 引物设计 0043 通 过 GeneBank 数 据 库 (http:/www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank) 查 询 大 鼠 FoxO3a 基因的 mRNA 信息, 用 Primer Primer5.0 软件设计引物 CDS-F 与 CDS-R, 用于扩增大 鼠 FoxO3a 基因 CDS 编码区。其中, 所述引物序列为 : 0044 CDS-F : 5 -GAGAGGAGAGAGCAAGAGCCCA-3 ; 0045 CDS-R :。

36、 5 -CTCAGTGATCCTTCAGCCTGGC-3 ; 0046 (2) 大鼠 FoxO3a 基因编码区 CDS 的 PCR 扩增 0047 用TRIzol试剂盒(Invitrogen)提取SD大鼠(购买于广东省医学实验动物中心) 说 明 书 CN 103965345 A 7 5/9 页 8 心脏组织总 RNA, 并用反转录试剂盒 (TOYOBO) 合成 cDNA, 并稀释至 200ng/L。以 cDNA 为 模板, 用 KOD-Plus-Neo 高保真酶 (TOYOBO) 进行 PCR 扩增, 具体反应体系如下所示 : 0048 表 1 大鼠 FoxO3a 基因编码区 CDS 的 PC。

37、R 扩增反应体系 0049 cDNA 模板 (200ng/L)1L 10PCR Buffer for KOD-Plus-Neo5L dNTPs(2mM)5L MgSO4(25mM)3L CDS-F(10pmol/L)1.5L CDS-R(10pmol/L)1.5L KOD-Plus-Neo(1.0U/L)1L 灭菌蒸馏水32L Total50L 0050 将上述反应体系混匀, 按照下列条件进行 PCR 反应 : 94预变性 2 分钟, 98变性 10 秒钟, 68退火与延伸 1 分钟, 反应 40 个循环, 4保存。 0051 (3) 将上述扩增的 PCR 产物片段进行电泳, 并用凝胶回收试剂。

38、盒 (Qiagen) 进行切 胶回收, 取DNA片段20ng、 pEASY-T3克隆载体(北京全式金生物技术有限公司)1L放入一 新灭菌的离心管中, 并补充 DDW( 超轻水, deuteriumdepleted water) 至 5L, 于 25反应 10 分钟。取连接产物 2L 转化大肠杆菌 DH5 感受态细胞 (TransGen), 接种于含有 IPTG 及 X-gal 的 LB 固体培养基中培养过夜, 挑选白色克隆进行菌落 PCR 鉴定及测序验证, 获得 重组质粒 pEASY-rFoxO3a-CDS。 0052 实施例 2 重组载体 pEASY-rFoxO3a-MT32 的制备 005。

39、3 (1)突变引物MT32-F及MT32-R设计 : 根据引物设计原则及突变要求, 利用Primer Primer5.0 软件设计突变引物。所述突变引物序列如下所示 : 0054 MT32-F : 5 -TGTTGGCCCCTGCAGAGGCCGGAGCT-3 ; 0055 MT32-R : 5 -GGAGCGTGGCCGACTCTGTGGCTCGAACT-3 ; 0056 其中, 所述 MT32-F 引物中小写字母碱基 g 为突变后的碱基, 可将野生型基因中的 密码子 ACG 突变为 gCG, 从而将其所编码的苏氨酸突变为丙氨酸。 0057 (2)将上述突变引物稀释至10pmol/L, 模板。

40、质粒DNA(pEASY-rFoxO3a-CDS)稀释 至50ng/L, 利用KOD-Plus-Mutagenesis突变试剂盒(TOYOBO)进行突变反应, 具体反应体 系如下所示 : 0058 表 2 质粒 pEASY-rFoxO3a-CDS 突变反应体系 0059 说 明 书 CN 103965345 A 8 6/9 页 9 灭菌 DDW35L 10Buffer for iPCR5L 2mM dNTPs5L MT32-F(10pmol/L)1.5L MT32-R(10pmol/L)1.5L 质粒模板 DNA(50ng/L)1L KOD-Plus-DNA Polymerase1L Total。

41、 Volume50L 0060 将上述反应体系混匀, 按照如下条件进行 PCR 反应 : 94预变性 2 分钟, 98变 性 10 秒钟, 68退火与延伸 1 分钟, 反应 10 个循环, 4保存。在上述反应液中加入 Dpn I 酶 2L, 于 37反应 1 小时。然后取 Dpn I 酶处理后的 PCR 产物 2L, 灭菌蒸馏水 7L, Ligation high 连接酶 5L, T4PNK1L 置于一新的离心管中, 于 16反应 1 小时。取上述 反应液 10L 转化大肠杆菌 DH5 感受态细胞, 接种于含有 IPTG 及 X-gal 的 LB 固体培养 基中培养过夜, 挑选白色克隆进行菌落。

42、 PCR 鉴定及测序验证, 获得突变体重组载体, 命名为 pEASY-rFoxO3a-MT32。上述突变体重组载体将 pEASY-rFoxO3a-CDS 质粒中编码 FoxO3a 肽 链中第 32 位苏氨酸的碱基 ACG 突变为 GCG, 从而将野生型大鼠 FoxO3a 肽链中第 32 位的苏 氨酸替换为丙氨酸。 0061 实施例 3 重组载体 pEASY-rFoxO3a-MT32S252 的制备 0062 (1) 突变引物 MS252-F 及 M S252-R 设计 : 根据引物设计原则及突变要求, 利用 Primer Primer5.0 软件设计突变引物。所述突变引物序列如下所示 : 00。

43、63 MS252-F : 5 -GTCATGGACAACAGCAACAAGTACAC-3 ; 0064 M S252-R : 5 -GGCCCGCCGCCGGGGAGCCTTCCCACTCTTT-3 ; 0065 其中, 所述MS252-F引物中小写字母碱基g为突变后的碱基, 可将野生型基因中的 密码子 TCC 突变为 gCC, 从而将其所编码的丝氨酸突变为丙氨酸。 0066 (2) 将上述突变引物稀释至 10pmol/L, 以突变体质粒 pEASY-rFoxO3a-MT32 为 DNA 模板, 并将模板质粒 DNA 稀释至 50ng/L, 利用 KOD-Plus-Mutagenesis 突变。

44、试剂盒 (TOYOBO) 进行突变反应, 具体反应体系如下所示 : 0067 表 3 质粒 pEASY-rFoxO3a-MT32 突变反应体系 说 明 书 CN 103965345 A 9 7/9 页 10 0068 灭菌 DDW35L 10Buffer for iPCR5L 2mM dNTPs5L MS252-F(10pmol/L)1.5L MS252-R(10pmol/L)1.5L 质粒模板 DNA(50ng/L)1L KOD-Plus-DNA Polymerase1L Total Volume50L 0069 将上述反应体系混匀, 按照实施例 2 中所述反应条件进行突变反应, 并取反 应。

45、液 10L 转化大肠杆菌 DH5 感受态细胞, 接种于含有 IPTG 及 X-gal 的 LB 固体培 养基中培养过夜, 挑选白色克隆进行菌落 PCR 鉴定及测序验证, 获得突变体重组载体, 命名为 pEASY-rFoxO3a-MT32S252。上述突变体重组载体将 pEASY-rFoxO3a-MT32 质粒 中编码 FoxO3a 肽链中第 252 位丝氨酸的碱基 TCC 突变为 GCC, 从而将突变体重组载体 pEASY-rFoxO3a-MT32 所编码肽链中第 252 位的丝氨酸替换为丙氨酸。 0070 实施例 4 : 重组载体 pEASY-rFoxO3a-MT32S252S314 的制备。

46、 0071 (1) 突变引物 MS314-F 及 MS314-R 设计 : 根据引物设计原则及突变要求, 利用 Primer Primer5.0 软件设计突变引物。所述突变引物序列如下所示 : 0072 MS314-F : 5 -AATAACGCCAGCACCGTGAGCGGCCG-3 ; 0073 M S314-R : 5 -GGTGCGCGAGCGGAAGTCGGTCCAGGCGT-3 ; 0074 其中, 所述MS314-F引物中小写字母的碱基g为突变后的碱基, 可将野生型基因中 的密码子 TCC 突变为 gCC, 从而将其所编码的丝氨酸突变为丙氨酸。 0075 (2) 将上述突变引物稀。

47、释至 10pmol/L, 以突变体质粒 pEASY-rFoxO3a-MT32S252 为 DNA 模板, 并将模板质粒 DNA 稀释至 50ng/L, 利用 KOD-Plus-Mutagenesis 突变试剂盒 (TOYOBO) 进行突变反应, 具体反应体系如下所示 : 0076 表 4pEASY-rFoxO3a-MT32S252 突变反应体系 说 明 书 CN 103965345 A 10 8/9 页 11 0077 灭菌 DDW35L 10Buffer for iPCR5L 2mM dNTPs5L MS314-F(10pmol/L)1.5L MS314-R(10pmol/L)1.5L 质粒。

48、模板 DNA(50ng/L)1L KOD-Plus-DNA Polymerase1L Total Volume50L 0078 将上述反应体系混匀, 按照实施例 2 中所述反应条件进行突变反应, 并取最终反 应液 10L 转化大肠杆菌 DH5 感受态细胞, 接种于含有 IPTG 及 X-gal 的 LB 固体培养 基中培养过夜, 挑选白色克隆进行菌落 PCR 鉴定及测序验证, 获得突变体重组载体, 命名为 pEASY-rFoxO3a-MT32S252S314。 上述突变体重组载体将重组载体pEASY-rFoxO3a-MT32S252 中编码 FoxO3a 肽链中第 314 位丝氨酸的碱基 TC。

49、C 突变为 GCC, 从而将突变体重组载体 pEASY-rFoxO3a-MT32S252 所编码肽链中第 314 位的丝氨酸替换为丙氨酸。 0079 实 施 例 5 表 达 核 转 录 因 子 突 变 体 rFoxO3a-MTSS 融 合 蛋 白 的 重 组 载 体 pEGFP-rFoxO3a-MTSS 的构建 0080 (1)PCR 引物设计 : 根据引物设计原则, 利用 Primer Primer5.0 软件设计 PCR 引物 CDSM-F 与 CDSM-R, 用于在突变载体 pEASY-rFoxO3a-MTSS 中扩增已突变的 rFoxO3a 基因的 编码序列。所述引物序列如下所示 : 0081 CDSM-F : 5 -CCGCTCGAGATGGCAGAGGCACCAGCCTC-3 ; 0082 CDSM-R : 5 -TCCCCGCGGGCCTGGCACCCAGCTTTGAG-3 ; 0083 其中, 所述正向引物 CDSM-F 序列中斜体加下划线标记的序列为 Xho I 酶切位点, 所述反向引物 CDSM-R 序列中斜体加下划线标记的序列为 Sac II 酶切位点。 0084 (2)PCR 扩增 : 以突变载体 pEASY-rFoxO3a-MTSS 载体为模板 DNA, 用上述引物对及 KOD-Plus-Neo 高保真。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 >


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1