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背景过氧化物酶(Peroxiredoxins,Prdxs)是一类在生物体内广泛存在并且具有较高表达量的抗氧化蛋白,可以催化还原生物体内的H2O2、氢过氧化物以及过亚硝酸盐,避免细胞受到损伤。过氧化物酶分子量在22~27kDa之间,目前已知在哺乳动物中存在六种亚型(Prdx1~Prdx6),根据过氧化物酶活性位点上半胱氨酸残基的位置和数目不同,可以将其分为三类:1、典型2-Cys Prdxs;2、非典型2-Cys Prdxs;3、1-Cys Prdxs。Prdx1属于典型的2-Cys Prdxs,是Prdxs家族中分布最为广泛的成员。该蛋白除了具有抗氧化的作用外,还具有多种其他功能,参与多种生理过程包括细胞生长、细胞增殖、细胞分化及细胞凋亡等。此外,近年来有研究表明Prdx1在多种肿瘤中异常高表达,参与肿瘤发生发展过程中的信号调节。因此,Prdx1作为多种信号通路中的调节分子,在细胞信号通路中发挥的作用日益受到关注,成为研究的热点。目的探究杜氏盐藻Prdx1(Dunaliella salina Peroxiredoxins1,DsPrdx1)在细胞内的分子作用机制,筛选杜氏盐藻中能够与Prdx1相互作用的蛋白,并通过回交实验和体外实验对两者的相互作用进行验证。方法1、利用酵母双杂交的方法筛选杜氏盐藻Prdx1的互作蛋白设计上下游引物,利用PCR扩增杜氏盐藻Prdx1的开放阅读框,酶切鉴定和测序鉴定正确后,将扩增的杜氏盐藻Prdx1的开放阅读框与酵母双杂交诱饵表达载体pGBKT7进行连接,构建酵母双杂交诱饵质粒pGBKT7-Prdx1。用PEG/LiAc法将所构建的诱饵质粒pGBKT7-Prdx1分别转入酵母菌Y187与AH109中,进行诱饵质粒的自激活和毒性检测,鉴定诱饵质粒pGBKT7-Prdx1是否适用于酵母双杂交系统。以pGBKT7-Prdx1为诱饵,从杜氏盐藻cDNA表达文库中筛选与杜氏盐藻Prdx1相互作用的蛋白。经过营养缺陷型培养基和α-半乳糖苷酶的多次筛选,获得阳性克隆。2、相互作用的验证回交实验:提取酵母双杂交阳性克隆的猎物质粒,利用PEG/LiAC的方法与诱饵质粒共转化到酵母细胞AH109中,通过营养缺陷型和α-半乳糖苷酶的筛选作用,进行验证。体外实验:提取杜氏盐藻总RNA,将提取的杜氏盐藻总RNA与已纯化的杜氏盐藻Prdx1蛋白混合,冰上孵育15min进行凝胶阻滞实验以及Prdx1保护实验,对两者的相互作用进行验证。结果1、利用酵母双杂交的方法筛选杜氏盐藻Prdx1的互作蛋白获得正确的杜氏盐藻Prdx1开放阅读框并成功构建酵母双杂交诱饵质粒pGBKT7-Prdx1。随后将诱饵质粒pGBKT7-Prdx1转化至酵母菌株Y187和AH109中,经过酵母双杂交诱饵质粒自激活检测和毒性实验检测,所构建的诱饵质粒pGBKT7-Prdx1对两株酵母菌AH109和Y187没有自激活作用,也没有毒性,可以用于酵母双杂交系统。利用酵母双杂交的方法,以pGBKT7-Prdx1为诱饵质粒从杜氏盐藻cDNA文库中筛选相互作用蛋白,经过筛选得到168个阳性克隆,其中包括杜氏盐藻28sRNA。Prdx1作为一种过氧化物酶,它的功能除了清除生物体内过量的过氧化物,保护细胞免受损伤外,还可以间接或者直接的作为信号分子,参与多种与氧化有关的生理过程,但是目前对于Prdx1是否在RNA的代谢过程中起作用的研究非常少。由于28s RNA不容易分离与纯化,因此本实验选择了总RNA作为后续实验的研究对象。2、相互作用的验证回交实验:提取酵母双杂交猎物质粒pGADT7-RNA并将其与酵母诱饵质粒pGBKT7-Prdx1共转入酵母菌AH109中,转化后的酵母菌在营养缺陷型培养基上生长良好,并在X-α-gal的筛选下呈蓝色,说明杜氏盐藻Prdx1与RNA在酵母菌株中存在相互作用。体外实验:构建原核表达载体pET28(a)+-Prdx1,表达杜氏盐藻Prdx1蛋白并进行纯化。提取杜氏盐藻总RNA,将杜氏盐藻总RNA与已纯化的杜氏盐藻Prdx1蛋白混合孵育,进行凝胶阻滞实验与Prdx1保护实验。最后,两个实验均证明杜氏盐藻Prdx1与杜氏盐藻RNA存在相互作用。结论以杜氏盐藻Prdx1为诱饵蛋白筛选杜氏盐藻cDNA酵母文库,发现杜氏盐藻Prdx1蛋白与RNA之间存在相互作用,经过后续的回交实验和体外实验,进一步验证了两者之间的相互作用。除了两者之间具有相互作用的关系,通过Prdx1保护试验证明Prdx1对RNA具有与较强的保护作用,提示Prdx1可能参与了RNA的代谢过程并对RNA起保护作用。