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三种重组七鳃鳗RGD毒素蛋白对Hela、HepG2细胞的活性影响
作 者: 张丕桥
导 师: 李庆伟
学 校: 辽宁师范大学
专 业: 动物学
关键词: 七鳃鳗 RGD模体 整合素 基因重组 抗肿瘤
分类号: Q78
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要
目的:RGD毒素肽为一类含RGD模体序列的小分子量蛋白,其可凭借蛋白质一级结构上特有的RGD分子序列而成为细胞外基质(ECM)与细胞整合素(integrin)间结合的强效竞争性拮抗剂。进而通过封闭整合素的信号转导通路而起到抑制血小板聚集、抑制血管新生和抗肿瘤细胞增殖等作用。七鳃鳗口腔腺分泌蛋白Lj-RGD1、Lj-RGD2、Lj-RGD3是分别含有1、2和3个RGD模体序列的毒性蛋白,通过对其重组蛋白的抗肿瘤活性研究,确定其重要的生物学地位及意义。方法与结果:对前期已将口腔腺目的基因片段克隆入pET23b载体的重组菌体进行蛋白表达提纯获得了分子量分别为17kD、9.6kD、15kD基因重组蛋白的高效可溶性表达。重组蛋白为融合蛋白,通过组氨酸亲和层析纯化蛋白。在已确定了其具有抗血管新生及抗血小板聚集的前期工作基础上,本课题对重组蛋白rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3抑制肿瘤细胞活性的功能进行了测定,并进行了部分作用机制研究。采用MTT法检测不同浓度rLj-RGDl、rLj-RGD2、rLj-RGD3对bFGF诱导下的Hela、HepG2细胞增殖的抑制作用,结果表明rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3能显著抑制Hela、HepG2细胞的增殖。rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3作用后的Hela、HepG2细胞经Hoechst染色及DNA ladder检测结果显示,细胞均发生调亡。rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3对Hela、HepG2细胞黏附于玻连蛋白(VN)作用的实验结果为有效抑制。采用Transwell细胞培养板对bFGF诱导下的Hela、HepG2细胞迁移实验表明,rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3能够抑制Hela、HepG2细胞的迁移。采用人工基质膜基质Matrigel及Transwell模仿体内环境研究rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3对Hela、HepG2细胞浸润实验显示,以bFGF为趋化剂的Hela、HepG2细胞穿透Matrigel的浸润行为明显受到抑制。Hela、HepG2细胞表面整合素类型检测结果表明其高表达αvβ5和β1。结论:重组日本七鳃鳗口腔腺分泌蛋白rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3具有诱导Hela、HepG2细胞调亡,以剂量依赖方式抑制Hela、HepG2细胞的增殖、黏附和以bFGF为趋化剂的Hela、HepG2细胞的迁移与浸润等生物学功能,Hela、HepG2细胞表面高表达整合素αvβ5和β1。以上研究表明,rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3具有典型的RGD毒素蛋白的功能,有望应用于抗肿瘤基因工程药物开发,具有重要的生物学意义。
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全文目录
摘要 2-3 Abstract 3-9 第一章 文献综述 9-18 1.1 RGD肽与整合素识别机制研究进展 9-11 1.2 有关Fgγ400-411序列和Aα572-575(RGDS)序列在整合素介导的细胞黏附方面的研究 11-17 1.3 总结 17-18 第二章 重组七鳃鳗RGD毒素蛋白的生物信息学分析 18-20 2.1 数据的获得 18 2.1.1 搜索数据 18 2.2 分子进化分析 18 2.2.1 构建系统发生树 18 2.3 结果 18-19 2.3.1 cDNA序列推导蛋白质序列的同源性分析 18-19 2.4 讨论 19 2.5 结论 19-20 第三章 七鳃鳗RGD毒素蛋白的诱导表达/纯化与鉴定(制备rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3) 20-28 3.1 材料 20 3.1.1 实验材料、试剂和工具酶 20 3.2 方法 20-23 3.2.1 pET23b-Lj-RGD1、Lj-RGD2、Lj-RGD3转化入表达菌 20 3.2.2 对重组表达菌的鉴定 20-21 3.2.3 对重组菌进行不同时间与温度梯度的IPTG诱导表达 21 3.2.4 采用包涵体及可溶性蛋白提取策略进行诱导蛋白的提取及鉴定 21 3.2.4.1 包涵体的提取方法 21 3.2.4.2 可溶性成分的提取方法 21 3.2.5 Tricine-SDSPAGE鉴定 21-22 3.2.6 重组蛋白rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3的纯化 22-23 3.2.6.1 贮液配制: 22-23 3.2.6.2 rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3蛋白质的诱导表达 23 3.2.6.3 可溶成份的提取 23 3.2.6.4 上清用0.45μm的一次性除菌滤器过滤 23 3.2.6.5 亲和层析 23 3.2.7 采用Brodford检测法进行纯化蛋白的浓度测定 23 3.3 结果 23-26 3.3.1 对重组菌进行时间梯度与温度梯度的IPTG诱导表达 23 3.3.2 rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3重组蛋白的诱导表达 23-25 3.3.3 蛋白质电泳 25 3.3.4 rLj-RGD3蛋白纯化结果 25-26 3.3.5 蛋白标准曲线的绘制 26 3.3.6 纯化蛋白的浓度和产量 26 3.4 讨论 26-27 3.5 结论 27-28 第四章 rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3的生物学活性 28-50 4.1 材料 29 4.2 方法 29-33 4.2.1 细胞培养 29 4.2.2 重组rLj-RGD3毒素蛋白的部分生物学活性测定 29-33 4.2.2.1 细胞增殖实验 29-30 4.2.2.2 细胞凋亡实验 30-31 4.2.2.2.1 凋亡细胞的双苯并咪唑(Hoechst 33258,Ho)染色 30 4.2.2.2.2 DNA ladder的测定 30-31 4.2.2.3 Hela、HepG2细胞的粘附实验 31 4.2.2.4 Hela、HepG2细胞的迁移实验 31-32 4.2.2.5 Hela、HepG2细胞的侵入实验 32-33 4.3 结果 33-47 4.3.1 rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3对Hela、HepG2细胞增殖的影响 33-34 4.3.1.1 rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3对Hela细胞增殖的抑制作用 33 4.3.1.2 rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3对HepG2细胞增殖的抑制作用 33-34 4.3.2 细胞凋亡实验 34-42 4.3.2.1 采用Hoechst染色法对Hela、HepG2细胞核进行荧光显微镜的观察 34-40 4.3.2.1.1 rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3对Hela细胞凋亡的作用 34-37 4.3.2.1.2 rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3对HepG2细胞凋亡的作用 37-40 4.3.2.2 DNA ladder检测 40-42 4.3.3 rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3对Hela、HepG2细胞粘附的影响 42-43 4.3.4 rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3对Hela、HepG2细胞迁移的影响 43-45 4.3.4.1 rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3对Hela细胞迁移的抑制 43-44 4.3.4.2 rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3对HepG2细胞迁移的抑制 44-45 4.3.5 rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3对Hela、HepG2细胞浸润的影响 45-46 4.3.5.1 rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3对Hela细胞浸润的抑制 45-46 4.3.5.2 rLj-RGD1、rLj-RGD2、rLj-RGD3对HepG2细胞浸润的抑制 46 4.3.6 Hela、HepG2细胞表面表达的整合素类型 46-47 4.4 讨论 47-49 4.5 结论 49-50 本论文的创新点 50 进一步需要研究的问题 50-51 参考文献 51-56 附录 56-58 发表论文 58-59 致谢 59-60
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中图分类: > 生物科学 > 分子生物学 > 基因工程(遗传工程)
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