TGFβ信號通路可通過S蛋白去磷酸化抑制癌細胞增殖,與該過程有關的N蛋白磷酸化后被激活,可使S蛋白發(fā)生磷酸化。藥物SPD可通過影響R蛋白來增強細胞對TGF-β信號通路的響應。為探索藥物SPD治療癌癥的機理,科研人員通過構建基因表達載體來獲得融合蛋白S-HA、N-HA和R-HA。HA是一種短肽,連接在S、N或R蛋白的羧基端(不影響S、N或R的功能),細胞中只有帶HA標簽的融合蛋白能與介質(zhì)上的HA抗體結合,從而分離得到HA標簽融合蛋白。構建融合蛋白S-HA基因表達載體的模式圖如圖1(注:雙鏈DNA的一條鏈是編碼鏈,另一條鏈是轉(zhuǎn)錄的模板鏈)。請回答下列問題:
(1)啟動子是
RNA聚合
RNA聚合
酶識別和結合的位點;組成HA的基本單位是 氨基酸
氨基酸
。
(2)利用PCR技術擴增S基因并保證其兩端存在限制酶NheⅠ和HindⅢ的識別序列時,需添加的一對引物是 ①③
①③
(選填下面的數(shù)字序號)。在反應體系中添加的dNTP的作用是提供 原料
原料
和 能量
能量
。
①5'GCTAGCATGGAC3'
②5'CAGGTACGATCG3'
③5'AAGCTTCCATGGCC3'
④5'AAGCTTTCAGTCTA3'
(3)將擴增后的S基因插入載體上,構建圖1所示的S-HA融合基因表達載體。將重組載體導入大腸桿菌前,先用Ca2+處理大腸桿菌的目的是使其成為 感受態(tài)細胞
感受態(tài)細胞
。篩選出符合要求的受體菌后,經(jīng)適宜條件培養(yǎng),表達出的蛋白質(zhì)有S蛋白的氨基酸序列但沒有HA的氨基酸序列,據(jù)圖1分析,出現(xiàn)該問題的原因是S基因編碼 終止密碼子
終止密碼子
未刪除,導致融合基因翻譯提前終止,未表達出HA的氨基酸序列。
(4)融合蛋白表達成功并分離得到R-HA和磷酸化的S-HA、N-HA。將三種融合蛋白按照如表所示的組合方式分別在緩沖液中進行反應,檢測S-HA和N-HA的磷酸化水平。據(jù)檢測結果推測R蛋白的作用是對S蛋白和N蛋白 去磷酸化有促進作用
去磷酸化有促進作用
。
分組 |
|
① |
② |
③ |
④ |
組合方式 |
R-HA |
- |
+ |
- |
+ |
P-S-HA |
+ |
+ |
- |
- |
P-N-HA |
- |
- |
+ |
+ |
檢測結果 |
P-S-HA |
|
|
|
|
P-N-HA |
|
|
|
|
“+”表示有;“-”表示無;“P”表示融合蛋白的磷酸化
(5)向細胞培養(yǎng)液中加入不同濃度SPD,處理相同時間,通過電泳檢測細胞中R蛋白水平,結果如圖2所示。綜合以上研究結果推測,藥物SPD治療癌癥的機理可能是:SPD通過促進
R蛋白表達或者促進R蛋白表達對S蛋白去磷酸化
R蛋白表達或者促進R蛋白表達對S蛋白去磷酸化
,直接或間接降低
S蛋白的磷酸化水平
S蛋白的磷酸化水平
水平,從而抑制癌細胞的增殖。