基本信息
- 项目名称：
- SAMP8快速老化小鼠泛素特异性蛋白酶USP49的羧基末端分子克隆
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本次试验利用Trizol一步法提取小鼠脑组织细胞中的总RNA，采用逆转录、PCR技术扩增USP49的羧基末端基因片段。将基因片段与pGEM-T easy载体连接，转化到DH-5α感受态细胞中，在含氨苄青霉素（Amp）的LB固体培养基上培养，通过蓝白斑筛选试验确定阳性克隆并应用碱裂解法提取质粒，进行酶切鉴定及序列比较分析。为进一步研究USP49的去泛素化作用及其作用机制奠定基础。
- 详细介绍：
- SAMP8是一种从AKR/J系小鼠中通过表型选择培育出的快速老化小鼠，表现为与衰老相关的学习记忆缺陷。由于其较好地模拟了人类衰老相关的学习记忆障碍形成过程，是目前较理想的研究与衰老相关认知障碍的自发性模型。 泛素-蛋白酶体途径是细胞内ATP依赖的蛋白质选择性降解的主要途径，参与细胞凋亡、MHCⅠ类抗原的递呈、细胞周期以及细胞内信号转导等多种生理过程，对维持细胞的稳态具有十分重要的意义。人类基因编码了约95种去泛素化酶，其中泛素特异性蛋白酶（ubiquitin-specific proteases，USPs)家族与众多生理及病理进程有关。阿尔茨海默病、帕金森病等疾病患者，神经组织内大多含有泛素化蛋白，提示其发病均可能与USP受损有关。 USP49属于泛素特异性蛋白酶中的一种，具体作用机制目前尚不清楚。本次试验利用Trizol一步法提取小鼠脑组织细胞中的总RNA，采用逆转录（RT-PCR）、聚合酶链反应技术（PCR）扩增USP49的羧基末端基因片段。将USP49的羧基末端基因片段与pGEM-T easy载体连接，转化到DH-5α感受态细胞中，在含氨苄青霉素（Amp）的LB固体培养基上培养，通过蓝白斑筛选试验确定阳性克隆并应用碱裂解法提取质粒，进行酶切鉴定及序列比较分析。为进一步研究USP49的去泛素化作用及其作用机制奠定基础，并为阿尔茨海默病的病因学研究提供科学数据。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- USP49的具体作用机制目前还不清楚，本次研究从SAMP8快速老化小鼠脑组织中分离并克隆出USP49的羧基末端，为进一步研究USP49的去泛素化作用及其作用机制奠定基础，并为AD的病因学研究提供一定思路。
科学性、先进性及独特之处
- 该作品成功克隆出USP49的羧基末端，。目前国内外尚无研究SAMP8快速老化小鼠USP49的先例，本文为其研究提供了材料支撑，对推广USP49在疾病诊疗中有重要意义。
应用价值和现实意义
- SAMP8鼠是一种比较理想的研究脑老化和痴呆的模型，亦是目前研究快速衰老的唯一哺乳类模式动物。此次试验克隆出SAMP8快速老化小鼠usp49羧基末端基因，试图为阐明年龄相关的学习记忆功能改变及认知缺陷机制奠定基础并提供科学数据。
学术论文摘要
- 人类细胞内存在两类蛋白质降解途径，即溶酶体途径和泛素-蛋白酶体途径。人类基因编码了约95种去泛素化酶，其中泛素特异性蛋白酶（USPs)家族与众多生理及病理进程有关。阿尔茨海默病、帕金森病等疾病患者，神经组织内大多含有泛素化蛋白，提示其发病均可能与USP受损有关。 SAMP8快速老化小鼠是一种比较理想的研究脑老化和痴呆的模型，广泛应用于阐明年龄相关的学习记忆功能改变及认知缺陷的基本机制。其中SAMP8亚系表现为衰老相关的学习记忆缺陷与AD临床表现非常相似。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 1 Pickart, Eddins MJ. Ubiquitin: structures, functions, mechanisms. Biophys Acta, 2004, 1695: 55-72. 2 李杨,宋平,泛素化/去泛素化系统的生物化学和生物学功能。生命的化学，2006,26（6）：515-517。 3 Evans P C，Snfith T S．Lai MJ，et a1．A novel type ofdeubiquiti- nating enzyme．J Biol Chem，2003，278(25)：23180—23186． 4周伟勤，毕明刚，杜冠华，快速老化小鼠SAMP8研究进展。中国药理学通报，2009,25（5）：565-568。
同类课题研究水平概述
- 泛素特异性蛋白酶USP的研究策略一般为基因的克隆、活性分析、组织分布，而分子克隆为其研究的基础。人类的54种USP大部分已被克隆，由于分子克隆技术已经非常成熟，各研究所采取的方法都比较相近。 以往的研究多从正常大鼠、小鼠组织或cDNA文库中克隆USP，而未考虑异常种系。SAMP8小鼠是从正常AKR/J小鼠中选择培育出的快速老化亚系，其可较好模拟人类衰老相关的学习障碍形成过程。 USP异常与多种神经系统疾病相关，因此可以推测快速老化与USP基因异常有关，从SAMP8小鼠中克隆USP家族成员基因，与正常小鼠进行比对可能会发现导致SAMP8小鼠快速老化相关基因，从而了解其形成机制，为进一步的研究奠定基础。
