本發(fā)明涉及鴨圓環(huán)病毒ORF3蛋白核定位NLS序列,以及該NLS序列在表達(dá)載體領(lǐng)域的應(yīng)用。
背景技術(shù):
將外源基因人工導(dǎo)入細(xì)胞的轉(zhuǎn)基因技術(shù)是一種重要的技術(shù),不僅僅因?yàn)樗且环N分析各種生物現(xiàn)象的基本技術(shù),而且因?yàn)槠湓谥T如基因治療和有益動(dòng)物生產(chǎn)方面的應(yīng)用。一般而言,轉(zhuǎn)基因有兩種方法。一種是利用具有外源基因的病毒的生物學(xué)方法,另一種用物理學(xué)方法將外源基因?qū)爰?xì)胞的物理學(xué)方法。
鴨圓環(huán)病毒(Duck circovirus,DuCV)能引起鴨免疫抑制性疾病,感染的鴨子主要表現(xiàn)為羽毛凌亂、生長(zhǎng)遲緩、體重減輕,胸腺、法氏囊、脾臟、肝臟不同程度出血腫脹,淋巴細(xì)胞壞死等特征。DuCV于2003年由德國(guó)學(xué)者Hattermann發(fā)現(xiàn),而后分別在匈牙利、美國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)及中國(guó)大陸等地被發(fā)現(xiàn)或報(bào)道,眾多的病原學(xué)和血清學(xué)的檢測(cè)表明我國(guó)鴨群中DuCV的感染普遍存在,感染率在6%-84%不等。值得注意的是DuCV感染會(huì)損害免疫系統(tǒng),感染DuCV的病鴨常常伴發(fā)鴨疫里默氏菌、多殺性巴氏桿菌、大腸桿菌、鴨肝炎病毒、鴨瘟病毒等的感染,并且感染鴨圓環(huán)病毒后,會(huì)顯著提高這些病原感染的幾率,提示DuCV在鴨傳染病混合感染中扮演重要角色。
DuCV為單股環(huán)狀DNA病毒,DuCV基因組約為1.99kb,編碼三種病毒蛋白:Rep、Cap和ORF3蛋白。根據(jù)DuCV基因組序列和cap基因序列遺傳進(jìn)化分析,DuCV可劃分為基因I型和基因II型2個(gè)基因型。ORF3蛋白是申請(qǐng)人于2012年新發(fā)現(xiàn)的DuCV病毒蛋白,對(duì)分屬兩基因型的不同DuCV代表毒株的ORF3基因序列進(jìn)行同源性分析發(fā)現(xiàn),基因I型和II型DuCV的ORF3核酸序列同源性存在較大差異。同基因型DuCV ORF3同源性為92.9%-100%,而基因I型與II型毒株間ORF3同源性僅為77.8%-81.8%。
本發(fā)明的目的之一是提供一個(gè)系統(tǒng),該系統(tǒng)可將導(dǎo)入細(xì)胞中的基因送入核中。更具體地,本發(fā)明的目的是提供一種重組表達(dá)載體,其包含NLS序列RRLRTCNCRACRTLKH。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
對(duì)分屬兩基因型的不同DuCV代表毒株的ORF3基因序列進(jìn)行同源性分析發(fā)現(xiàn),基因I型和II型DuCV的ORF3核酸序列同源性存在較大差異,進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)與II型DuCV ORF3基因序列相比,I型毒株的ORF3第236位核苷酸發(fā)生T→A突變,密碼子TTG(235-237)轉(zhuǎn)變?yōu)榻K止密碼子TAG,導(dǎo)致翻譯提前終止,C端缺失了20個(gè)氨基酸,而此區(qū)域富含堿性氨基酸(R,H,K占35%),提示此區(qū)域存在潛在的核定位信號(hào)(NLS)。定位分析也發(fā)現(xiàn)基因II型DuCV ORF3蛋白定位于細(xì)胞核中,而C端差異區(qū)域敲除后喪失了胞核定位能力,與基因I型DuCV ORF3蛋白一樣,主要定位于胞漿中,說明C端差異區(qū)域存在NLS。
將ORF3C端差異區(qū)域進(jìn)行突變,確定了精確的NLS序列:RRLRTCNCRACRTLKH
將C端差異區(qū)域的NLS信號(hào)與GFP蛋白融合表達(dá),EGFP獲得細(xì)胞核定位的能力。
本發(fā)明提供
(1).一種核定位信號(hào)多肽,其序列是RRLRTCNCRACRTLKH。
(2).編碼(1)所述多肽的基因。
(3).如(2)所述的基因,其序列是5’-CGACGATTGCGAACTTGCAATTGTCGAGCGTGCAGAACTCTAAAACAT-3’。
(4).一種重組表達(dá)載體,包括如(2)或(3)所述的基因。
(5).如(4)所述的重組表達(dá)載體,所述基因包括兩個(gè)拷貝。
(6).如(5)所述的重組表達(dá)載體,所述兩個(gè)拷貝是無間斷的連續(xù)兩個(gè)拷貝。
(7).一種多肽在將目標(biāo)蛋白定位于細(xì)胞核中的應(yīng)用,所述多肽序列為RRLRTCNCRACRTLKH。
附圖說明
圖1 pEGFP-N3質(zhì)粒圖譜即MCS位點(diǎn)
圖2本發(fā)明實(shí)施例EGFP的核漿表達(dá)分布結(jié)果
圖3不同DuCV毒株ORF3核苷酸序列比對(duì)分析
圖4不同DuCV毒株ORF3氨基酸序列比對(duì)分析
圖5 C端差異區(qū)域影響ORF3蛋白核漿定位
圖6 ORF3蛋白C端突變體質(zhì)粒構(gòu)建模式圖
圖7 C端差異區(qū)域NLS具有攜帶EGFP入核的能力
具體實(shí)施方式
核定位信號(hào)(NLS)是一段包含多個(gè)堿性氨基酸且靶向蛋白細(xì)胞核轉(zhuǎn)位的氨基酸序列,在調(diào)控蛋白核定位過程發(fā)揮非常重要作用。細(xì)胞核內(nèi)復(fù)制的病毒會(huì)編碼多種存在NLS的病毒蛋白進(jìn)入細(xì)胞核,協(xié)助完成子代病毒的復(fù)制,并影響宿主細(xì)胞基因表達(dá)、細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期調(diào)控等過程。
病毒與細(xì)胞:DuCV-2 WF0701毒株和DuCV-1 FJ0601毒株保存于山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物分子病原學(xué)實(shí)驗(yàn)室,CHO、DF-1細(xì)胞購(gòu)于中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞保藏中心。
各種抗體:HRP標(biāo)記山羊抗鴨IgG二抗購(gòu)自美國(guó)KPL公司,HRP標(biāo)記山羊抗小鼠IgG二抗購(gòu)自Santa Cruz公司;抗Flag單克隆抗體(M2)購(gòu)自Sigma公司;抗DsRed單克隆抗體購(gòu)自Santa Cruz公司,抗GAPDH單克隆抗體購(gòu)自美國(guó)Protein Tech公司。
各種酶類和試劑:rTaq酶,dNTPs,6bp隨機(jī)引物購(gòu)自大連TaKaRa公司;T4DNA連接酶購(gòu)自NEB公司;各種限制性內(nèi)切酶購(gòu)自Fermentas(MBI)公司:Xfect轉(zhuǎn)染試劑購(gòu)于clontch公司;DMEM培養(yǎng)基和胎牛血清購(gòu)于Gibco公司;質(zhì)粒DNA大提試劑盒購(gòu)于Tiangen公司;蛋白質(zhì)maker購(gòu)自Fermentas(IVlBI)公司,DNA maker購(gòu)自Tiangen公司;ECL發(fā)光試劑盒購(gòu)于Pierce公司;二硫蘇糖醇(DTT),蛋白酶抑制劑PMSF、Leupeptin Aprotinin購(gòu)于Sigma公司。其他普通試劑購(gòu)自國(guó)產(chǎn)試劑公司。
質(zhì)粒與細(xì)菌:真核表達(dá)質(zhì)粒pEGFP-N3購(gòu)自clotech公司,大腸桿菌DH5a菌種購(gòu)自Tiangen公司。
實(shí)施例1將ORF3C端差異區(qū)域進(jìn)行突變,確定了精確的NLS序列:RRLRTCNCRACRTLKH。
1材料和方法
1.1質(zhì)粒
pEGFP-N3、pcDNA-FJ-ORF3和pcDNA-WF-ORF3質(zhì)粒為市售產(chǎn)品或?qū)嶒?yàn)室自己制備,將質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌株DH5α,提取質(zhì)粒DNA,用DNA/RNA定量?jī)x測(cè)定DNA濃度,置-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2主要試劑
Pfu Turbo DNA Polymerase購(gòu)自Agilent公司;DpnI購(gòu)自NEB公司;Lipo2000購(gòu)自invitrogen公司。
1.3 pEGFP-FJ-ORF3和pEGFP-WF-ORF3定位分析
1.3.1基因I型和II型DuCV的ORF3序列分析
I型與II型DuCV ORF3基因序列相比,I型毒株的ORF3第236位核苷酸發(fā)生T→A突變,密碼子TTG(235-237)轉(zhuǎn)變?yōu)榻K止密碼子TAG,導(dǎo)致翻譯提前終止(如圖3),C端缺失了20個(gè)氨基酸,而此區(qū)域富含堿性氨基酸(R,H,K占35%)(如圖4),提示此區(qū)域存在潛在的核定位信號(hào)(NLS)。
1.3.2 pEGFP-FJ-ORF3、pEGFP-FJ-ORF3ΔC和pEGFP-WF-ORF3質(zhì)粒構(gòu)建:用pcDNA-FJ-ORF3和pcDNA-WF-ORF3質(zhì)粒為模板,PCR擴(kuò)增FJ-ORF3、FJ-ORF3ΔC和WF-ORF3基因,利用EcoRI和BamHI內(nèi)切酶將基因克隆入pEGFP-N3載體。
質(zhì)粒構(gòu)建引物:
FJ-ORF3-F:CGGAATTCACCATGTCGCATCGGCGAACTGGG
FJ-ORF3-R:CGGGATCCCCTTTGAAGATTATGTTCATGT
FJ-ORF3-ΔC-R:CGGGATCCTCGTCGGAGAGGAAAAGGGCGC
WF-ORF3-F:CGGAATTCACCATGTCGCTTCGGCCAGATCAG
WF-ORF3-R:CGGGATCCTCGTCGGCGAGGAGAAGGGCGC
1.3.3 FJ-ORF3、FJ-ORF3ΔC和WF-ORF3定位分析:
將pEGFP-N3、pEGFP-FJ-ORF3、pEGFP-FJ-ORF3ΔC和pEGFP-WF-ORF3質(zhì)粒轉(zhuǎn)染DF-1細(xì)胞,轉(zhuǎn)染后24h,4%多聚甲醛固定細(xì)胞,DAPI染核,進(jìn)行熒光共聚焦分析,結(jié)果如圖5所示。
1.4 NLS的精細(xì)定位
1.4.1 FJ-ORF3突變體構(gòu)建:用突變PCR技術(shù)將FJ-ORF3C端區(qū)域進(jìn)行缺失突變或點(diǎn)突變,突變PCR體系:Reaction Buffer(10*)5ul,引物(10μM)2ul,dNTP Mix(2.5mM each)4ul,待突變模板質(zhì)粒0.2μg,用ddH2O補(bǔ)齊至50ul;反應(yīng)程序:預(yù)變性95℃5min,95℃1min,68℃擴(kuò)增1kb/min,反應(yīng)18個(gè)循環(huán),72℃10min后,4℃保存。擴(kuò)增完后,每管加DpnI 1ul,37℃酶切1h后,轉(zhuǎn)化DH5a感受態(tài),挑取單克隆送公司測(cè)序。測(cè)序陽(yáng)性克隆進(jìn)行培養(yǎng),提取質(zhì)粒。
突變引物序列:
FJ-ORF3-ΔC-F:cccttttcctctccgacgaGGTACCGCGGGCCCGGGA
FJ-ORF3-ΔC-R:TCCCGGGCCCGCGGTACCtcgtcggagaggaaaaggg
FJ-ORF3-Δ81-98-F::cctctccgacgattgcgaGGTACCGCGGGCCCGGGA
FJ-ORF3-Δ81-98-R:TCCCGGGCCCGCGGTACCtcgcaatcgtcggagagg
FJ-ORF3-R70A-F:ctgaaggtgaggtgtacgcttcgcgcccttttcctctc
FJ-ORF3-R70A-R:gagaggaaaagggcgcgaagcgtacacctcaccttcag
FJ-ORF3-Δ86-98-F:gcgaacttgcaattgtcgaGGTACCGCGGGCCCGGGA
FJ-ORF3-Δ86-98-R:TCCCGGGCCCGCGGTACCtcgacaattgcaagttcgc
FJ-ORF3-Δ89-98-F:caattgtcgagcgtgcagaGGTACCGCGGGCCCGGGA
FJ-ORF3-Δ89-98-R:TCCCGGGCCCGCGGTACCtctgcacgctcgacaattg
FJ-ORF3-Δ92-98-F:gcgtgcagaactctaaaaGGTACCGCGGGCCCGGGA
FJ-ORF3-Δ92-98-R:TCCCGGGCCCGCGGTACCttttagagttctgcacgc
R72A-F:gtgaggtgtaccgttcggccccttttcctctccg
R72A-R:cggagaggaaaaggggccgaacggtacacctcac
FJ-ORF3-R77A-F:gcgcccttttcctctcGCacgattgcgaacttgc
FJ-ORF3-R77A-R:gcaagttcgcaatcgtGCgagaggaaaagggcgc
FJ-ORF3-R78A-F:gcccttttcctctccgaGCattgcgaacttgcaat
FJ-ORF3-R78A-R:attgcaagttcgcaatGCtcggagaggaaaagggc
FJ-ORF3-R77/78A-
F:cgcccttttcctctcGCaGCattgcgaacttgcaattg
FJ-ORF3-R77/78A-
R:caattgcaagttcgcaatGCtGCgagaggaaaagggcg
1.4.2 FJ-ORF3突變體定位分析:將FJ-ORF3野生型和突變型表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染DF-1細(xì)胞,轉(zhuǎn)染后24h,4%多聚甲醛固定細(xì)胞,DAPI染核,進(jìn)行熒光共聚焦分析。根據(jù)野生型和突變型的核漿定位變化,
定位到FJ-ORF3的精確核定位信號(hào)序列:RRLRTCNCRACRTLKH,
對(duì)應(yīng)的核苷酸序列:cgacgattgcgaacttgcaattgtcgagcgtgcagaactctaaaacat
實(shí)施例2將C端差異區(qū)域的NLS信號(hào)與GFP蛋白融合表達(dá),EGFP獲得細(xì)胞核定位的能力
2.1 pNLS-GFP表達(dá)載體的構(gòu)建及其表達(dá)測(cè)定
pNLS-GFP質(zhì)粒構(gòu)建:合成下面兩個(gè)引物,斜線標(biāo)記為NLS序列
引物NLS-F1:
AATTCATGCGACGATTGCGAACTTGCAATTGTCGAGCGTGCAGAACTCTAAAACATG
引物NLS-R1:
GATCCATGTTTTAGAGTTCTGCACGCTCGACAATTGCAAGTTCGCAATCGTCGCATG
將上下游退火,利用EcoRI和BamHI酶切位點(diǎn)將NLS克隆入pEGFP-N3(質(zhì)粒圖譜如圖1所示)載體中,具體試驗(yàn)步驟按照常規(guī)試驗(yàn)進(jìn)行。
2.2 NLS-GFP定位分析
2.2.1熒光試驗(yàn)
1.將飛片放置于培養(yǎng)板中
2.DF-1細(xì)胞傳代于6孔細(xì)胞培養(yǎng)板,3*105細(xì)胞/孔
3.37℃培養(yǎng)12h后,用轉(zhuǎn)染試劑脂質(zhì)體2000分別將2ugpWF-ORF3、pFJ-ORF3、pFJ-ORF3-ΔC或pEGFP-N3質(zhì)粒轉(zhuǎn)染入DF-1細(xì)胞中
4.轉(zhuǎn)染后24h,棄掉培養(yǎng)基,用PBS洗1-2遍后,用4%多聚甲醛室溫固定30min
5.棄去固定液,用PBS洗3次
6.用打孔液(含1%NP40的PBS)室溫穿孔10min
7.棄去打孔液,PBS洗3遍
8.用DAPI溶液室溫避光孵育5min
9.PBS洗3遍后,將飛片取出用抗熒光淬滅劑進(jìn)行封片
10.最后用熒光共聚焦掃描顯微鏡進(jìn)行觀察與分析
2.2.2免疫印跡試驗(yàn)(WB)
1.DF-1細(xì)胞傳代于6孔細(xì)胞培養(yǎng)板,3*105細(xì)胞/孔
2.37℃培養(yǎng)12h后,用轉(zhuǎn)染試劑lipofectamine 2000分別將2ug pWF-ORF3、pFJ-ORF3、pFJ-ORF3-ΔC或pEGFP-N3質(zhì)粒轉(zhuǎn)染入DF-1細(xì)胞中
3.轉(zhuǎn)染后24h,刮取細(xì)胞,離心棄上清
4.細(xì)胞沉淀用WB及IP細(xì)胞裂解液冰上裂解5min,然后12000rpm 4℃離心5min,上清轉(zhuǎn)移至另一新的EP管(當(dāng)分析蛋白核漿分布時(shí)如圖7,需分別提取胞漿和胞核蛋白,具體方法參照附件胞漿和胞核蛋白提取試劑盒,本實(shí)施例使用的是EnoGeneTMNuclear and Cytoplasmic Protein Extraction Kit試劑盒)
5.上清用BCA試劑盒測(cè)定蛋白濃度(方法見附件BCA測(cè)定蛋白濃度步驟),并加入蛋白上樣緩沖液于100℃煮沸5min
6.取40ug蛋白樣品進(jìn)行SDS-PAGE電泳后,轉(zhuǎn)印至NC膜上,以EGFP單抗和GAPDH單抗為一抗,HRP-羊抗鼠lgG為二抗,ECL化學(xué)發(fā)光法曝光顯色,分析目的蛋白表達(dá)變化。(分析核漿定位時(shí),分別提取胞漿和胞核蛋白,用EGFP單抗檢測(cè)ORF3-EGFP融合蛋白,H2A作為胞核蛋白內(nèi)參,GAPDH作為胞漿蛋白內(nèi)參。目的條帶用Image-Pro Plus軟件進(jìn)行灰度分析并用GraphPad軟件分析ORF3蛋白胞核胞漿分布比例。
結(jié)果如圖7所示,其中A:pEGFP-N3和pNLS-EGFP-N3質(zhì)粒轉(zhuǎn)染DF-1細(xì)胞24h后,熒光分析GFP定位變化,可以明顯看出pNLS-EGFP-N3質(zhì)粒轉(zhuǎn)染的細(xì)胞,螢光集中于細(xì)胞核區(qū);B:pEGFP-N3和pNLS-EGFP-N3質(zhì)粒轉(zhuǎn)染DF-1細(xì)胞24h后,提取胞漿和胞核蛋白,用EGFP單抗檢測(cè)ORF3-EGFP融合蛋白,H2A作為胞核蛋白內(nèi)參,GAPDH作為胞漿蛋白內(nèi)參,WB分析GFP蛋白核漿分布變化;C:免疫印跡結(jié)果的目的條帶用Image-Pro Plus軟件進(jìn)行灰度分析并用GraphPad軟件分析ORF3蛋白胞核胞漿分布比例。
實(shí)施例3不同拷貝數(shù)NLS序列的核定位效果
3.1 p2*NLS-GFP以及p3*NLS-GFP表達(dá)載體的構(gòu)建
合成下面兩組引物,斜線標(biāo)記為NLS序列
引物NLS-F2:
AATTCATGCGACGATTGCGAACTTGCAATTGTCGAGCGTGCAGAACTCTAAAACATATGCGACGATTGCGAACTTGCAATTGTCGAGCGTGCAGAACTCTAAAACATG
引物NLS-R2:
GATCCATGTTTTAGAGTTCTGCACGCTCGACAATTGCAAGTTCGCAATCGTCGCATATGTTTTAGAGTTCTGCACGCTCGACAATTGCAAGTTCGCAATCGTCGCATG
引物NLS-F3:
AATTCATGCGACGATTGCGAACTTGCAATTGTCGAGCGTGCAGAACTCTAAAACATATGCGACGATTGCGAACTTGCAATTGTCGAGCGTGCAGAACTCTAAAACATATGCGACGATTGCGAACTTGCAATTGTCGAGCGTGCAGAACTCTAAAACATG
引物NLS-R3:
GATCCATGTTTTAGAGTTCTGCACGCTCGACAATTGCAAGTTCGCAATCGTCGCATATGTTTTAGAGTTCTGCACGCTCGACAATTGCAAGTTCGCAATCGTCGCATATGTTTTAGAGTTCTGCACGCTCGACAATTGCAAGTTCGCAATCGTCGCATG
將上下游退火,利用EcoRI和BamHI酶切位點(diǎn)將NLS克隆入pEGFP-N3(質(zhì)粒圖譜如圖1所示)載體中,具體試驗(yàn)步驟按照常規(guī)試驗(yàn)進(jìn)行。
3.2 NLS-GFP定位分析以及表達(dá)效果分析
3.2.1熒光試驗(yàn)
1.將飛片放置于培養(yǎng)板中
2.DF-1細(xì)胞傳代于6孔細(xì)胞培養(yǎng)板,3*105細(xì)胞/孔
3.37℃培養(yǎng)12h后,用轉(zhuǎn)染試劑脂質(zhì)體2000分別將2ug pEGFP-N3-1*NLS、2ug pEGFP-N3-2*NLS、2ug pEGFP-N3-3*NLS質(zhì)粒轉(zhuǎn)染入DF-1細(xì)胞中
4.轉(zhuǎn)染后24h,棄掉培養(yǎng)基,用PBS洗1-2遍后,用4%多聚甲醛室溫固定30min
5.棄去固定液,用PBS洗3次
6.用打孔液(含1%NP40的PBS)室溫穿孔10min
7.棄去打孔液,PBS洗3遍
8.用DAPI溶液室溫避光孵育5min
9.PBS洗3遍后,將飛片取出用抗熒光淬滅劑進(jìn)行封片
10.最后用熒光共聚焦掃描顯微鏡進(jìn)行觀察與分析
3.2.2免疫印跡試驗(yàn)(WB)
1.DF-1細(xì)胞傳代于6孔細(xì)胞培養(yǎng)板,3*105細(xì)胞/孔
2.37℃培養(yǎng)12h后,用轉(zhuǎn)染試劑lipofectamine 2000分別將2ug pWF-ORF3、pFJ-ORF3、pFJ-ORF3-ΔC或pEGFP-N3質(zhì)粒轉(zhuǎn)染入DF-1細(xì)胞中
3.轉(zhuǎn)染后24h,刮取細(xì)胞,離心棄上清
4.細(xì)胞沉淀用WB及IP細(xì)胞裂解液冰上裂解5min,然后12000rpm 4℃離心5min,上清轉(zhuǎn)移至另一新的EP管(當(dāng)分析蛋白核漿分布時(shí)如圖7,需分別提取胞漿和胞核蛋白,具體方法參照附件胞漿和胞核蛋白提取試劑盒,本實(shí)施例使用的是EnoGeneTMNuclear and Cytoplasmic Protein Extraction Kit試劑盒)
5.上清用BCA試劑盒測(cè)定蛋白濃度(方法見附件BCA測(cè)定蛋白濃度步驟),并加入蛋白上樣緩沖液于100℃煮沸5min
6.取40ug蛋白樣品進(jìn)行SDS-PAGE電泳后,轉(zhuǎn)印至NC膜上,以EGFP單抗和GAPDH單抗為一抗,HRP-羊抗鼠lgG為二抗,ECL化學(xué)發(fā)光法曝光顯色,分析目的蛋白表達(dá)變化。(分析核漿定位時(shí),分別提取胞漿和胞核蛋白,用EGFP單抗檢測(cè)ORF3-EGFP融合蛋白,H2A作為胞核蛋白內(nèi)參,GAPDH作為胞漿蛋白內(nèi)參。目的條帶用Image-Pro Plus軟件進(jìn)行灰度分析并用GraphPad軟件分析ORF3蛋白胞核胞漿分布比例)
結(jié)果如圖2所示,免疫印跡結(jié)果的目的條帶用Image-Pro Plus軟件進(jìn)行灰度分析并用GraphPad軟件分析ORF3蛋白胞核胞漿分布比例,圖2的結(jié)果顯示2倍NLS所引導(dǎo)的EGFP蛋白在細(xì)胞核中的比例遠(yuǎn)高于1倍或3倍NLS引導(dǎo)序列。
許多信號(hào)通路激活的最終結(jié)果都可引起細(xì)胞的基因表達(dá)發(fā)生改變,這通常需要在信號(hào)通路被激活時(shí),該級(jí)聯(lián)中的某種蛋白從細(xì)胞質(zhì)移位到細(xì)胞核中,通過作用于其下游底物引起特異性的基因轉(zhuǎn)錄。真核細(xì)胞可以通過多種機(jī)制迅速誘導(dǎo)蛋白質(zhì)從胞質(zhì)移位入核。影響蛋白質(zhì)在胞質(zhì)和胞核中分布主要包括兩個(gè)因素,即與核轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)器或錨定蛋白的相互作用。對(duì)于某種信號(hào)蛋白而言,如果其分布于胞質(zhì)中,且核輸入速率低于核輸出速率,那么當(dāng)其與輸入受體-輸入素的結(jié)合增加,與輸出受體-輸出素的結(jié)合降低,或兩者同時(shí)存在時(shí)將迅速移位入核。
蛋白進(jìn)出細(xì)胞核都必須通過NPC,小于50kD的分子能通過核孔自由擴(kuò)散進(jìn)出核,而大一些的分子則需要一個(gè)NLS。NLS一般具有如下特征:(1)長(zhǎng)度一般小于20個(gè)氨基酸;(2)在蛋白入核內(nèi)后不被移除;(3)通常富含帶正電的(堿性)氨基酸。除此之外,NLS之間不存在一致的序列。核輸入過程可分為三個(gè)步驟。首先,位于胞質(zhì)中的貨物(需要移位入核的蛋白質(zhì),具有NLS或與具有NLS的蛋白質(zhì)結(jié)合)與輸入素結(jié)合,形成的貨物-輸入素復(fù)合體,隨后被靶向到NPC上。移位過程需要小分子量GTP酶Ran、GTP的參與和生理溫度,目前該過程的具體機(jī)制尚未闡明。入核后,貨物-輸入素復(fù)合體在Ran GTP與輸入素結(jié)合后解離。貨物在核中被卸下,而輸入素返回到胞質(zhì)中進(jìn)行下一輪的轉(zhuǎn)運(yùn)。因而,NLS對(duì)于蛋白質(zhì)移位入核具有重要作用。
Seternes等利用三個(gè)串聯(lián)重復(fù)NLS序列與EGFP融合的真核表達(dá)載體證實(shí)了p38通過與其下游底物MK5的結(jié)合和對(duì)其的激活來參與其核-胞質(zhì)分布的調(diào)控。本發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)兩個(gè)串聯(lián)重復(fù)的RRLRTCNCRACRTLKH增加了EGFP融合蛋白在細(xì)胞核中的表達(dá),對(duì)其在重組表達(dá)載體中提供了新的用途。
序列表
<110> 臨沂大學(xué)
<120> 鴨圓環(huán)病毒ORF3蛋白核定位NLS序列及其應(yīng)用
<130> 無
<160> 1
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 32
<212> DNA
<213> 人工序列
<221> misc_feature
<222> (1)..(32)
<223>根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求而設(shè)計(jì),作為質(zhì)粒構(gòu)建引物FJ-ORF3-F
<400> 1
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cgggatcccc tttgaagatt atgttcatgt 30
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<222> (1)..(30)
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cgggatcctc gtcggagagg aaaagggcgc 30
<210> 4
<211> 32
<212> DNA
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<222> (1)..(32)
<223>根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求而設(shè)計(jì),作為質(zhì)粒構(gòu)建引物WF-ORF3-F
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cggaattcac catgtcgctt cggccagatc ag 32
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ctgaaggtga ggtgtacgct tcgcgccctt ttcctctc 38
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gagaggaaaa gggcgcgaag cgtacacctc accttcag 38
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gcgaacttgc aattgtcgag gtaccgcggg cccggga 37
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tcccgggccc gcggtacctc gacaattgca agttcgc 37
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caattgtcga gcgtgcagag gtaccgcggg cccggga 37
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tcccgggccc gcggtacctc tgcacgctcg acaattg 37
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gcgtgcagaa ctctaaaagg taccgcgggc ccggga 36
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tcccgggccc gcggtacctt ttagagttct gcacgc 36
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gtgaggtgta ccgttcggcc ccttttcctc tccg 34
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cggagaggaa aaggggccga acggtacacc tcac 34
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gcgccctttt cctctcgcac gattgcgaac ttgc 34
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gcaagttcgc aatcgtgcga gaggaaaagg gcgc 34
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gcccttttcc tctccgagca ttgcgaactt gcaat 35
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attgcaagtt cgcaatgctc ggagaggaaa agggc 35
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<223>根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求而設(shè)計(jì),作為突變引物FJ-ORF3-R77/78A-F
<400> 24
cgcccttttc ctctcgcagc attgcgaact tgcaattg 38
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<222> (1)..(38)
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caattgcaag ttcgcaatgc tgcgagagga aaagggcg 38
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aattcatgcg acgattgcga acttgcaatt gtcgagcgtg cagaactcta aaacatg 57
<210> 27
<211> 57
<212> DNA
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gatccatgtt ttagagttct gcacgctcga caattgcaag ttcgcaatcg tcgcatg 57
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aattcatgcg acgattgcga acttgcaatt gtcgagcgtg cagaactcta aaacatatgc 60
gacgattgcg aacttgcaat tgtcgagcgt gcagaactct aaaacatg 108
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gatccatgtt ttagagttct gcacgctcga caattgcaag ttcgcaatcg tcgcatatgt 60
tttagagttc tgcacgctcg acaattgcaa gttcgcaatc gtcgcatg 108
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<223>根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求而設(shè)計(jì),作為引物引物NLS-F3
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aattcatgcg acgattgcga acttgcaatt gtcgagcgtg cagaactcta aaacatatgc 60
gacgattgcg aacttgcaat tgtcgagcgt gcagaactct aaaacatatg cgacgattgc 120
gaacttgcaa ttgtcgagcg tgcagaactc taaaacatg 159
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<212> DNA
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<223>根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求而設(shè)計(jì),作為引物NLS-R3
<400> 31
gatccatgtt ttagagttct gcacgctcga caattgcaag ttcgcaatcg tcgcatatgt 60
tttagagttc tgcacgctcg acaattgcaa gttcgcaatc gtcgcatatg ttttagagtt 120
ctgcacgctc gacaattgca agttcgcaat cgtcgcatg 159