猪IFITM3基因Piggybac载体构建及其在PK15细胞中的表达

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干扰素是种具有抗病毒、抑制细胞分裂、调节免疫和促进细胞凋亡等多种生物学活性的细胞因子,干扰素通过与其受体结合,诱导细胞内干扰素刺激基因(Interferon Stimulated Genes,ISGs)产生,表达相应的蛋白质从而完成多种生物学功能。干扰素诱导的跨膜蛋白3(Interferon-induced transmembrane protein3,IFITM3)基因是一种重要的干扰素刺激基因。IFITM3具有调节细胞生长分化、细胞增殖和抵御病毒入侵等多种生物学功能。目前对于IFITM3基因的研究主要集中在人和鼠方面,着重于IFITM3基因在肿瘤组织和癌细胞中表达丰度的变化。有关猪IFITM3基因的研究集中在其抗病毒作用方面,具体机制尚不清楚。PiggyBac(PB)转座子能快速高效地将目的基因插入真核细胞基因组中,为在细胞中评价目的基因的功能提供了便利。  本文旨在构建猪IFITM3基因的PB转座子重组载体,并初步在PK15细胞中对其表达进行评价,为进一步研究该基因在细胞水平的抗病毒机制奠定前期实验基础。利用RT-PCR方法从猪脾脏组织中对IFITM3基因ORF区进行克降,分析IFITM3基因在猪各组织中的表达,以pET-21b(+)为骨架构建原核重组表达载体,利用SDS-PAGE和Western Blot分析IFITM3基因在大肠杆菌中的融合表达,用PB转座子构建真核重组表达载体PB-IFITM3,将IFITM3基因转染整合到PK15细胞基因组中,QRT-PCR方法检测IFITM3等基因在PK15细胞中的mRNA表达水平,评价IFITM3基因过表达对LPS介导的炎性信号分子表达的影响。结果显示:克隆的猪IFITM3基因长度为438 bp,编码145个氨基酸;IFITM3基因在猪脾脏和肺脏中表达丰度较高;原核表达载体所表达的蛋白大小为22.3ku,其中部分为可溶性蛋白,另一部分以包涵体形式存在;构建了PB-IFITM3真核重组表达载体,实现了IFITM3基因在PK15细胞中的过表达;QRT-PCR结果显示:IFITM3基因过表达后用LPS处理,能进一步上调IFITM3基因表达,且依赖于作用时间;TLR4、NFκB、IFN-α、 IFN-β和TNF-α基因表达显著下调(P<0.05),与LPS作用呈现时间依赖性;TBK1、p38 MAPK的基因表达水平略有下调,但在4h和8h时不明显,12h下调明显。提示IHTM3基因过表达能在一定程度上抑制LPS激活的TLR4信号通路。
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