兩個新型Rab蛋白的分子克隆和生物學功能研究
發(fā)布時間:2020-03-24 21:36
【摘要】: 樹突狀細胞(Dendritic cells,DC)是近年來免疫學的研究熱點之一,從中 尋找新分子不僅有助于了解抗原提呈過程及免疫調(diào)節(jié)機制,而且可能有利于某些生 物學機制的探討。對cDNA文庫的隨機測序可以獲得新的分子,同時對這些新分 子的進一步功能研究將促進人們對某些生命現(xiàn)象的重新認識。本文所研究的hRabJ (human Rab protein with J domain)是從人DC的cDNA文庫中發(fā)現(xiàn)的Rab家族的 新分子;而在此討論的mRabJ(mouse Rab protein with J domain)則是以小鼠睪丸 cDNA為模板克隆得到的hRabJ的小鼠同源物,與hRabJ在序列及生物學功能上具 有極大的相似性。Rab蛋白是一類屬于Ras超家族的小分子量GTP結合蛋白,自 身具有微弱的GTP酶活性,分子量在22—25KD之間。目前認為,通過GTP與GDP 的開關轉(zhuǎn)換作用發(fā)揮介導囊泡錨著與融合的功能,因此,對于蛋白的內(nèi)吞和外吐等 蛋白轉(zhuǎn)運過程發(fā)揮重要的調(diào)控功能。新的Rab分子的發(fā)現(xiàn),必將有助于蛋白轉(zhuǎn)運 這一重要生物學現(xiàn)象的研究。 RabJ的EST是在對人DC cDNA文庫中大規(guī)模測序中發(fā)現(xiàn)的,,然后通過5' RACE獲得了全長基因的編碼序列。利用DC的反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為模板,我們克隆了RabJ 的全長cDNA(已經(jīng)在GenBank登錄,基因登錄號為AF178983),并將其用于以 后的載體克隆。hRabJ cDNA全長1787bp,開放閱讀框822bp,編碼273個氨基酸 的蛋白質(zhì)。同源搜索提示其含有兩類蛋白的特征性功能域。在其氨基端含有三個磷 酸/鎂離子結合基序和三個鳥苷酸結合功能域,是Rab蛋白家族分子結合GTP及發(fā) 揮GTP酶活性的保守結構;羧基端含一個70氨基酸殘基的J功能域,并且含有保 守的與Hsp70家族分子相互作用有關的HPD序列。因此,我們命名其為hRabJ (human Rab protein with J domain)。人類組織Northern印跡發(fā)現(xiàn)hRabJ優(yōu)勢表達于 睪丸組織,在卵巢和大腦中僅有極少量的表達,提示其可能參與生殖過程;在多種 細胞系內(nèi)我們檢測到了hRabJ RNA的少量表達。RT-PCR提示hRabJ廣泛低水平 表達于多種常見T淋巴細胞、B淋巴細胞及單核巨噬細胞系。由于hRabJ在睪丸組 織內(nèi)的高表達,我們用小鼠睪丸反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為模板,以hRabJ的兩端引物為引物, 克隆得到了hRabJ的小鼠同源物,我們將其命名為mRabJ(mouse Rab protein with J domain)。hRabJ與mRabJ在蛋白水平上有97%的同源性。Northern印跡顯示mRabJ 也主要表達于睪丸組織,在小鼠的腦、心臟和骨骼肌中也檢測到少量的表達。為了 研究RabJ的功能,我們構建了多種原核及真核表達載體,包括GST融合表達載體、 氨基端和羧基端GFP融合表達載體以及無融合真核表達載體等多種載體。而且利 用pcDNA3.1-hRabJ中含有的新霉素選擇標記,我們篩選出了穩(wěn)定表達hRabJ的293 細胞株(hRabJ-293),并用于亞細胞分步裂解及共聚焦顯微鏡的定位研究。 首先我們利用GST原核蛋白表達系統(tǒng),在大腸桿菌BL21內(nèi)表達并純化得到 Abstract 了 GST—hRabJ活性融合蛋白。用(aF‘勺 GTP作為標記,我們證明純化所得的融 合蛋白體外能夠特異結合GTP,該作用不能被小牛血清白蛋白(BSA人ATP所阻 斷,但是未標記的 GTP、GDP和 GTP類似物 GTP Y S可以阻斷這種結合作用;通 過檢測不同時間點的放射活性,我們得到T GST-bRabJ的 GTP動態(tài)結合曲線,證 明其最大結合能力約為 9 pmol/mg蛋白,稍高于其它已知的 Rab家族成員。用(Y- P’勺 GTP為標記,我們得到7 hRabJ的酶活性曲線,與其它已知的 Rab家族成員類 似。 然后我們用純化所得GST.hRabJ蛋自多次免疫家兔,獲得了高親和力的抗體, 并利用野主型 BLZI裂解液及蛋白 A親和層析純化得到了特異性抗體。用 Western 蛋白印跡檢測,我們證明該抗體是特異的,在(hRabJ-293)中只有一條帶,可以 識別m RabJ,而且不與多種Rab家族分子及DnMSp40家族分子發(fā)主交叉反應; 用免疫熒光顯微鏡,在形態(tài)學上與GF P多抗所檢測的結果一致。利用該抗體,我 們檢測了hRabJ在細胞系及寒丸組織中的蛋自表達水平。結果提示,除了在暈丸組 織中有少量表達夕卜,各種細胞系中均未檢測到RabJ的表達。細胞內(nèi)熒光標記后FACS 檢測也沒有發(fā)現(xiàn)陽性表達的細胞系。為了研究*勸J在睪丸組織內(nèi)的分布,利用間 接標記的免疫組織化學技術,我們發(fā)現(xiàn)二者在冰凍人與小鼠睪丸切片中均表達于生 精上皮細胞上,提示RabJ可能參與精子細胞的產(chǎn)生。因此,RabJ是一個優(yōu)勢表 達于睪丸組織的新型Rab分子。 Rab家族分子的一個非常顯著的特點是其分布的特異性,即每一個分子都具 有其各自的亞細胞分布,并在局部發(fā)揮蛋自轉(zhuǎn)運的功能。因此我們利用生物化學方 法及
【學位授予單位】:第二軍醫(yī)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2001
【分類號】:R346
本文編號:2598893
【學位授予單位】:第二軍醫(yī)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2001
【分類號】:R346
【共引文獻】
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