脆性X智力低下基因1 mRNA 3’UTR结合蛋白的筛选与鉴定

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目的及意义:脆性X综合征(Fragile X syndrome,FXS)是最常见的遗传性智力低下疾病之一,其发病率男性约为1/4000,女性约为1/6000。脆性X综合征是由其致病基因FMR 1(脆性X智力低下基因1)中5′端非编码区CGG三核苷酸重复序列不稳定扩增及CpG岛异常甲基化导致,这种CGG三核苷酸重复序列不稳定扩增及异常甲基化会导致FMR 1基因的表达缺失,但是其具体的表达调控机制尚不清楚。本研究利用酵母三杂交技术从人胎脑文库中筛选与FMR 1基因mRNA 3′UTR有相互作用的蛋白质,并对候选蛋白进行初步鉴定分析,为脆性X综合征发病机制的研究提供新的线索。 内容和方法:1) 将FMR 1基因mRNA 3′UTR序列克隆到RNA-ProteinHybrid Hunter酵母三杂交系统pRH3′质粒中,构建FMR 1基因mRNA 3′UTR的Bait质粒,再将Bait质粒转染酵母菌L40-ura3/pHybLex/Zeo-MS2,并检测毒性和自激活性;2) 应用酵母三杂交系统,从人胎脑cDNA文库中筛选FMR 1mRNA 3′UTR的相互作用蛋白,得到His~+和LacZ~+阳性克隆,并用酶切鉴定其外源性片断;3) 共转化法将获得的阳性质粒与诱饵质粒一对一重新转入酵母菌内,对RNA-蛋白质作用进行验证;4) 对验证后的阳性克隆的外源性片断进行测序及同源性分析。 结果:1) 构建了FMR 1基因mRNA 3’UTR的Bait质粒,通过酶切分析及测序鉴定该bait质粒,并通过检测证实其对酵母细胞无毒性、无自激活性;2) 以构建好的FMR 1 mRNA 3’UTR的Bait质粒作“诱饵”,从胎脑cDNA文库中筛选得到62个His~+和LacZ~+阳性克隆。提取质粒扩增后酶切鉴定获得有外源性片断的质粒50个;4) 将初步获得的阳性质粒与诱饵质粒一对一重新转入酵母体内,对相互作用进行验证,共获得阳性克隆20个:5) 对阳性克隆测序并进行同源性分析,获得阅读框正确的候选基因序列2个:homo sapiens hypothetical protein MGC45441(人类假想蛋白MGC45441),homo sapiens tubulin,alpha,ubiquitous protein(K-ALPHA-1,人类微管a蛋白链)。 结论及意义:1) 建立了酵母三杂交进行RNA-蛋白质相互作用的研究平台;2) 成功构建FMR 1基因mRNA 3′UTR的Bait质粒;3) 筛选并鉴定出2个不同的基因,其编码蛋白可能与FMR 1基因mRNA3′UTR相互作用,为脆性X
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