APOBEC3G轉錄調控機制研究.pdf

1、研究目的： 1、研究上游激活轉錄因子1（upstream stimulatory transcription factor1，USF1）基因對APOBEC3G的轉錄調控作用。 2、研究HBV對APOBEC3G轉錄調控的影響。 研究方法： 1、通過在線軟件對AOPBEC3G啟動子全長分析，尋找潛在的轉錄因子結合位點。 2、pcDNA3．1（+）-USF1載體構建：抽提HepG2細胞總RNA，逆轉錄成

2、cDNA，PCR擴增USF1基因后連接到pMD18-T載體，以M13F和M13R為引物PCR鑒定有目的片段插入證明pMD-USF1載體構建成功，測序并與UCSC數(shù)據(jù)庫序列比對正確無誤后抽提質粒，用BamHⅠ和XhoⅠ雙酶切連接到真核表達載體pcDNA3．1（+）上構建pcDNA3．1（+）-USF1重組體，大量抽提質粒，轉染Huh7細胞48小時后提取細胞總蛋白通過western blot鑒定其表達情況。 3、過表達USF1基因對

3、A3G的影響：分別以pcDNA3．1（+）和pcDNA3．1（+）-UF1質粒瞬時轉染Huh7細胞，轉染后48小時抽提細胞總RNA，用Real-time RT-PCR檢測APOBEC3G mRNA的變化；分別以pcDNA3．1（+）和pcDNA3．1（+）-SUF1質粒轉染Huh7細胞，加入G418篩選穩(wěn)定轉染細胞系，抽提細胞總RNA，用Real-time RT-PCR檢測APOBEC3G mRNA，的變化。 4、降低USF1基

4、因表達對APOBEC3G的影響：合成USF1小干擾RNA片段瞬時轉染Huh7細胞，轉染后48小時提取細胞總蛋白通過western blot檢測對USF1基因的干擾效果。提取細胞總RNA，用Real-time RT-PCR檢測APOBEC3G mRNA的變化。 5、利用雙報告基因系統(tǒng)檢測USF1基因對APOBEC3G啟動子的影響：pcDNA3．1（+）和pcDNA3．1（+）-UF1質粒分別與pGL3-A3G載體共轉染Huh7細胞

5、和HepG2細胞，在轉染過程中為平衡轉染效率，加入phRL-SV40質粒作為內參同時為了保證轉染的DNA分子數(shù)和質量數(shù)一致，加用魚精DNA補足質量。轉染后48小時裂解細胞檢測雙螢光素酶的活性，觀察在不同細胞中USF1基因對APOBEC3G啟動子的影響，保持轉染DNA總量以及pGL-A3G的量不變的情況下，采用不同劑量的pcDNA3．1（+）-USF1質粒與pGL-A3G質粒共轉染Huh7細胞，觀察USF1基因對APOBEC3G啟動子影響

6、的劑量效應。 6、確定USF1基因在APOBEC3G啟動子上的作用位點：對APOBEC3G啟動子全長進行分析，根據(jù)APOBEC3G啟動子上E-box序列所在位置，設計引物PCR擴增一系列5’截短的APOBEC3G啟動子序列擴增位點分別位于轉錄起始位點上游-1130、-795、-232、-159、-84和-54處，酶切后連接到pGL3載體上，測序確認與與GenBank登錄序列一致然后抽提質粒分別與pcDNA3．1（+）和pcDNA

7、3．1（+）-SUF1質粒共轉染Huh7細胞，檢測雙螢光素酶的活性，確定在APOBEC3G啟動子上可能與USF1蛋白結合的E-box位點。 7、觀察USF1對定點突變E-box后的APOBEC3G啟動子影響：采用QuickChange定點突變試劑盒對APOBEC3G啟動子上-91/-86處的E-box進行定點突變，使其由CAGCTG序列變?yōu)镃AATTG，測序確認突變成功后抽提質粒酶切后重新與pG13載體連接，構建成pGL3-A3

8、 Gmut重組載體，然后分別與pcDNA3．1（+）和pcDNA3．1（+）-SUF1質粒分別共轉染，同時將未突變的pGL3-A3G質粒分別與pcDNA3．1（+）和pcDNA3．1（+）-SUF1質粒共轉染作為陽性對照。檢測雙螢光素酶活性，觀察USF1基因是否能激活突變后的pGL-A3G載體螢光素酶表達。 8、研究HBV對APOBEC3G啟動子影響：將pUC19-1．24HBV載體與pGL3-A3G共轉染Huh7細胞，48小時

9、后裂解細胞檢測雙螢光素酶的活性，觀察HBV是否影響APOBEC3G啟動子活性。 9、HBV病毒蛋白對AOPBEC3G啟動子的影響：將編碼HBV病毒大S抗原、核心抗原、e抗原的真核表達載體與pGL3-A3G載體共轉染Huh7細胞，檢測雙螢光素酶活性，觀察上述三種蛋白是否影響APOBEC3G啟動子活性。 10、HBV P基因RT區(qū)段重組腺病毒表達研究：采用PCR方法從pUC19-1．24HBV質粒中擴增RT/RNaseH區(qū)段

10、，將該片段與pCMV-Tag2載體連接構建pCMV-tag-RT載體，隨后以pCMV-tag-RT載體為模板擴增含有Flag標簽的HBVRT區(qū)段基因酶切后與腺病毒穿梭載體pShuttle-CMV連接，將其在Bj5183細菌中與腺病毒骨架載體重組，獲得的重組質粒轉染到Ad293細胞中包裝，待細胞裂解后收集含病毒的上清并感染Huh7細胞，48h后抽提細胞總RNA通過RT-PCR鑒定目的基因轉錄。 11、利用桿狀病毒系統(tǒng)表達重組HBV

11、聚合酶RT區(qū)段研究：采用PCR方法從pUC19-1．24HBV質粒中擴增RT/RNaseH區(qū)段，構建含有HBV P基因RT區(qū)段的桿狀病毒穿梭載體pFastBacHT-RT，轉化大腸埃希菌DH10Bac與桿狀病毒骨架質粒進行重組，提取重組Bacmid DNA質粒，轉染昆蟲細胞Sf9獲得含有HBV P基因RT區(qū)段的重組桿狀病毒。重組的桿狀病毒再感染Sf9細胞48小時后收集細胞，利用針對載體自身攜帶的His標簽的抗體通過Western blo

12、t檢測表達情況。 12、研究HBV P基因RT區(qū)段對APOBEC3G啟動子的影響：將pCMV tag-RT與pGL3-A3G載體共轉染Huh7細胞，同時以pCMV-tag與pGL3-A3G共轉染做為陰性對照。轉染后48小時收集細胞，檢測雙螢光素酶活性。 13．用SPSS13．0統(tǒng)計學軟件包進行統(tǒng)計學處理，兩組均數(shù)比較用獨立樣本t檢驗，多組比較采用完全隨機設計方差分析（One-way ANOVA），多重比較采用LSD檢驗，

13、P<0．05具有統(tǒng)計學意義。 結果: 1、通過在線對APOBEC3G啟動子進行分析結果顯示有大量潛在的的轉錄因子結合位點，我們選擇USF1基因做為研究對象來進行驗證。 2、pcDNA3．1（+）-USF1載體構建：經(jīng)過測序后與UCSC上的標準序列比對證明pMD-USF1序列是正確的。酶切以及PCR鑒定pcDNA3．1（+）-USF1載體構建成功，轉染Huh7細胞后western blot可見在34KD處有明顯特異

14、條帶，證明我們所構建的pcDNA3．1（+）-USF1載體可以表達USF1蛋白。 3、過表達USF1基因對APOBEC3G mRNA的影響：在瞬時轉染pcDNA3．1（+）-USF1基因的Huh7細胞中APOBEC3G的mRNA表達水平是轉染了pcDNA3．1（+）質粒的對照組的兩倍左右。在穩(wěn)定表達pcDNA3．1（+）-USF1的Huh7細胞系中APOBEC3G的mRNA水平是pcDNA3．1（+）對照組的1．7倍。

15、4、降低USF1基因表達對APOBEC3G的影響：通過轉染將USF1基因的小干擾RNA轉染到Huh7細胞中，western blot檢測USF1的表達顯示轉染了USF1小干擾RNA片段轉染Huh7細胞后USF1與對照組相比的表達降低，而做為內參的GAPDH則基本一致。Real-time RT-PCR檢測結果顯示APOBEC3G的表達比對照組降低約30%。 5、USF1基因對APOBEC3G啟動子的影響：雙螢光素酶報告基因檢測結果

16、表明在Huh7和HepG2細胞中螢光素酶的活性與轉染了空質粒的對照組相比都可以升高約5倍（（t=-40．476，P=0．000；t=-42．960，P=0．000）。說明USF1基因在不同的肝細胞中均可以激活APOBEC3G啟動子的轉錄。不同量的USF1基因轉染結果表明，螢光素的活性隨著USF1的表達增強而增強，提示USF1基因表達增強APOBEC3G啟動子活性也相應的增強（F=204．750，P=0．000）。 6、確定USF

17、1基因在APOBEC3G啟動子上的作用位點：對APOBEC3G啟動子全長進行分析顯示，APOBEC3G啟動子上共有四處E-box位點，分別位于-1439/-1434、-757/-752、-288/-283和-91/-86，PCR擴增后通過酶切和測序鑒定證實一系列的5’端截短的APOBEC3G啟動子報告基因構建成功，轉染Huh7細胞后檢測螢光素酶活性結果表明，隨著截短的片段越短，啟動子的活性越弱。轉染了USF1基因組與對照組相比較，當截短