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目的:研究目的之一:人类卵膜糖蛋白4(zona pellucidaⅣ,ZP4)基因的重组质粒构建、重组质粒在真核细胞中的表达及细胞内的定位,从而为后续ZP4与精子结合的研究提供基础。研究目的之二:探究中国北方人群线粒体DNA基因编码区多态性及与帕金森病(Parkinsons disease,PD)的关联性。 研究方法:合成含有人ZP4完整编码区的DNA,将合成的ZP4基因编码区DNA与真核表达质粒pCDNA3.1(+)进行重组,同时重组质粒中引入His序列标签。取构建的重组质粒转化感受态细胞,挑取单克隆菌落进行培养;从大肠杆菌中提取DNA,选择特异性限制性内切酶对重组质粒进行鉴定,最后采用DNA测序方法对插入序列的完整性及准确性进行鉴定。应用质粒DNA提取试剂盒分离纯化构建的pCDNA3.1(+)-ZP4-His重组质粒,转染HEK293细胞进行体外过表达研究;收集分别转染了pCDNA3.1(+)-His和pCDNA3.1(+)-ZP4-His的HEK293细胞及对应的培养基,采用免疫印迹技术(western blot)检测过表达的重组ZP4蛋白;同时,研究也对过表达ZP4的HEK293细胞进行固定,采用免疫荧光技术观察ZP4在HEK293中的亚细胞定位。 对于线粒体DNA多态性的分析,本研究收集了中国北方地区353例PD患者和389名健康个体的血液样本,采用酚氯仿方法抽提了所有样本的基因组DNA,应用复合PCR扩增和限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)分析方法,对人类线粒体DNA编码区ND1基因上T4216C、ND2基因上A4917G、ND4基因上A11084G、tRNA(L2)基因上A12308G、ND5基因上A13966G、tRNA(Thr)基因上G15928A共6个位点进行遗传多态性调查,针对所有位点的频率数据,本研究探讨了与PD的潜在相关性,并且对性别分层也进行了分析。 结果:以合成的人完整编码区DNA序列为目的片段,选择含有His标签序列的真核表达载体pCDNA3.1(+),本研究成功构建了pCDNA3.1(+)-ZP4-His真核表达重组质粒。为了进一步探讨构建的ZP4重组质粒是否能够在真核细胞中表达,本研究将构建的重组质粒转染至HEK293细胞,转染后分别收集细胞及培养基,采用标签抗体和特异性抗体的Western blot分析后,结果显示转染人ZP4重组质粒的细胞成功表达了含有ZP4的融合蛋白,值得一提的是,培养基中也检测到了ZP4蛋白,提示重组ZP4蛋白不仅可以有效的在真核细胞中表达,而且该蛋白显示出明显的外分泌特征。为了进一步了解重组ZP4蛋白在细胞内的表达定位,对于过表达的重组蛋白本研究采用了免疫荧光技术进行分析,结果显示,特异性抗体结合的重组ZP4主要分布在细胞胞质内,提示为过表达的ZP4融合蛋白,但实验中并未见明显的细胞膜分布。此外,相对于人体卵细胞的ZP蛋白胞周围分布特征,本研究中检测到的为培养基中存在一定量的分泌,两种不同分布特性之间的关联需进一步研究证明。 本研究采用PCR和错配PCR-RFLP方法,复合扩增和酶切结合,成功地对人类mtDNA编码区上的6个遗传多态性位点进行了分型;基于得到的各位点的等位基因分型及频率数据,研究也获得了所有单倍型数据。其中,对性别进行分层后,发现女性群体中A11084G多态性位点等位基因G的频率和6个位点组成的单倍型(4216T-4917A-11084G-12308A-13966A-15928G)的频率PD组均较对照组高,且差异有统计学意义(P<0.05)。而其它位点单倍型进行统计学分析,其多态性分布在中国北方PD组和对照组之间差异无统计学意义。 结论:1、成功构建了pCDNA3.1(+)-ZP4-His重组质粒并在HEK293细胞中高效表达;真核细胞表达的重组ZP4蛋白呈现出外分泌的特征。2、成功对人类mtDNA编码区6个SNPs进行了分型,并获得了相关的遗传学数据;在中国北方群体中未提示这6个SNPs为PD的易感因子;但A11084G位点A到G的突变可能与中国北方女性群体PD发病相关。