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纤毛/鞭毛作为引发多条信号通路活化的重要细胞器,在肿瘤的发生中发挥重要作用,而鞭毛组装和肿瘤发生的分子机制目前还不清楚。鞭毛内运输机制《Intraflagellartransport,IFT)是目前研究比较清楚的鞭毛组装/解聚机制,驱动蛋白kinesin和马达蛋白dynein是鞭毛内运输系统的动力蛋白,它们的异常严重导致鞭毛组装/解聚的异常。而驱动蛋白kinesin家族蛋白在鞭毛组装过程中在鞭毛再生中发挥着重要作用。有研究表明kinesin-2在鞭毛组装过程中与货物蛋白结合沿着微管将鞭毛组分运输至鞭毛顶端。目前kinesin家族蛋白其他成员在鞭毛再生过程中的相关报道还很少。
杜氏盐藻(Dunaliellasalina)是一种无细胞壁的单细胞真核绿藻,具有一对等长的鞭毛,长约13μm,具有典型的9+2结构。显微镜下即可观察到其鞭毛长度和运动性的变化。本课题组以无细胞壁具有双鞭毛的单细胞真核生物杜氏盐藻作为模式生物细胞器来研究纤毛在食管鳞癌发生中的作用。本研究的目的是扩增得到一个kinesin家族蛋白,并研究其在鞭毛再生过程中的作用。
方法:
(1)通过设计简并引物扩增杜氏盐藻KIF4cDNA片段。
(2)采用5巢式PCR和3巢式PCR扩增dsKIF4cDNA片段全长。
(3)采用实时荧光定量PCR方法dsKIF4mRNA在鞭毛再生过程中的变化情况。
(4)构建dsKIF4保守序列的原核表达载体,诱导His-dsKIF4蛋白的表达,经纯化后制备其抗体。
(5)统计学分析:荧光定量PCR结果分析,采用2-ΔΔCt法对目的基因的表达量(mRNA相对丰度)进行分析,ΔΔCt=ΔCt实验组-ΔCt对照组,ΔCt目的基因=Ct目的基因-Ct内参基因,每组实验做三个平行,每个样品重复三次。然后应用SPSS18.0软件进行分析,并采用t检验和方差分析。P<0.05表示具有统计学意义。
结果:
(1)根据KIF蛋白的保守性设计一对简并引物扩增得到一个720bp的杜氏盐藻KIF4cDNA片段。
(2)5RACE和3RACE分别得到一个1134bp和960bp的cDNA片段,经拼接后得到一个长度为2214bp的dsKIF4cDNA片段,编码734个氨基酸,与团藻的InvAKinesin、衣藻的kinesinfamilyprotein以及人的KIF4C的同源性分别为56%,58%和42%。
(3)实时荧光定量PCR显示dsKIF4基因在鞭毛再生过程中表达量显著增高(P<0.05)。
(4)为了制备其抗体,我们选取包含马达结构域的476个氨基酸进行外源重组蛋白的表达。通过3mMIPTG37℃诱导3h得到分子量约为50kDa的重组蛋白,纯化后已制备其抗体。
结论:
(1)本研究通过简并引物扩增得到一个长2214bp的杜氏盐藻kinesin家族蛋白KIF4的cDNA片段,编码734个氨基酸。
(2)实时荧光定量PCR显示dsKIF4基因在鞭毛再生过程中表达量显著增高,说明其参与鞭毛的再生过程。
(3)为了制备其抗体,我们选取包含马达结构域的476个氨基酸进行外源重组蛋白的表达。经表达纯化后已用于其抗体制备。