人類p100蛋白與G3BP蛋白之間的結合與功能研究.pdf

1、目的:p100蛋白是一種多功能蛋白，是基因轉錄和pre-mRNA剪接加工的雙重調控因子，由4個重復的葡萄球菌核酸酶同源性結構域SN片段和隨后的Tudor-SN(TSN)結構域構成。本課題小組在前期的工作中利用p100蛋白作為誘餌釣取可以與之結合的蛋白時釣到了G3BP蛋白。由此，我們提出疑問:p100蛋白與G3BP蛋白之間的結合是在某一種特定的環(huán)境下偶然地存在還是一種穩(wěn)定的細胞內結合？兩種蛋白之間是直接結合還是需要其他的輔助成分進行橋接？

2、與結合有關的結構區(qū)域各位于兩種蛋白質的哪一個部分？為了解決這些疑問，我們開展了關于p100蛋白與G3BP蛋白之間的相互結合的研究工作，并對結合后的潛在功能進行了初步的探討。
　　方法:
　　第一部分:p100蛋白與G3BP蛋白的結合研究。首先利用p100蛋白不同片段的GST融合蛋白釣取細胞內過表達的G3BP蛋白以確認我們前期研究工作中發(fā)現的二者之間的結合關系。為了確定二者之間的結合關系是否穩(wěn)定，通過細胞內過表達的p100蛋白

3、與G3BP蛋白之間及細胞內源性p100蛋白與G3BP蛋白之間的免疫共沉淀實驗再次印證實驗一的結果。最后利用免疫熒光實驗觀察二者在細胞內的定位情況。
　　第二部分: p100蛋白與G3BP蛋白相互結合的功能片段的確定。首先根據G3BP的結構特點構建了表達G3BP不同結構域的GST-G3BP片段融合蛋白表達質粒和用于體外翻譯的帶有T7啟動子的pcDNA3.1(+)-G3BP質粒。然后通過GST-Pull Down方法用GST-G3BP

4、片段1～5融合蛋白體外翻譯的p100蛋白，放射自顯影的方法觀察結果。反之，利用GST-p100片段融合蛋白釣取體外翻譯的G3BP蛋白，從而確定二者之間相互結合的功能片段。為了進一步驗證我們的實驗結果，重復GST-pullDown實驗部分，不同之處在于用GST融合蛋白釣取細胞內過表達的蛋白質，Western Blot方法檢測。
　　第三部分:p100蛋白與G3BP蛋白結合后的功能探討。通過免疫免疫熒光方法觀察共轉染pEGFP-CI-

5、G3BP與pRFP-p100/p100-SN/p100-TSN質粒的HeLa細胞給予亞砷酸鹽刺激或熱休克刺激后，兩種蛋白質在細胞中的共定位情況，并確定共定位的功能片段。同時研究p100蛋白與G3BP蛋白結合后對細胞內mRNA代謝的影響:將COS7細胞分別轉染p100或G3BP或共轉p100與G3BP質粒，給予亞砷酸鹽或45℃熱休克刺激后觀察細胞內RNA降解情況。
　　結果:
　　第一部分:無論是細胞內源性p100蛋白與G3B

6、P蛋白之間還是細胞內過表達的p100蛋白與G3BP蛋白質之間都可以發(fā)生共沉淀，表明p100蛋白和G3BP蛋白可以穩(wěn)定結合。在轉染后的細胞內觀察到p100蛋白與G3BP蛋白在細胞內的定位基本一致，主要分布于胞漿內，少量p100蛋白分布于胞核內。
　　第二部分:p100蛋白的SN片段可以與G3BP蛋白的多個片段結合，包括NTF2-like片段、PxxP模序、RRM片段，RGG片段結合不穩(wěn)定。而p100蛋白的TSN片段和TD片段及G3B

7、P蛋白的酸性氨基酸富集區(qū)片段則與二者之間的結合無關。
　　第三部分:轉染后的細胞給予亞砷酸鹽刺激或熱休克刺激后，胞漿內開始出現綠色和紅色的熒光顆粒，二種熒光顆粒在胞漿中的定位基本一致。隨著刺激時間的延長，顆粒的數量和體積不斷發(fā)生變化。P100蛋白的SN片段在細胞內可形成與G3BP共定位的顆粒，而TSN片段和空載體pEGFP-CI和pRFP在胞漿內不能形成明顯的顆粒狀結構。熱休克刺激去除后，顆粒的數量和體積有一定的減少，其中紅色顆粒

8、的消散比較明顯。
　　細胞轉染了p100或G3BP或共轉p100與G3BP后，細胞內提取到RNA與未轉染細胞之間無明顯差異。各組細胞在給予亞砷酸鹽或45℃熱休克前后的RNA代謝情況也未有明顯差異。
　　結論:通過研究證實，G3BP與p100蛋白在細胞內、外均可結合，不需要輔助因子的參與。二者之間的結合是由G3BP的NTF2-like片段、PxxP模序、RRM片段和p100蛋白的SN片段介導的。應激狀態(tài)下，p100蛋白與G3B