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目的:构建含有RGD、HCV Core与IFN-α2a不同融合片段的原核表达载体,经诱导表达和纯化获得融合蛋白,并初步分析融合蛋白对乳腺癌细胞MDA-MB-231特异性结合、细胞迁移和侵袭的影响。同时构建含有RGD、HCV Core与IFN-α2a不同融合片段的重组bacmid,转染昆虫细胞Sf9,获得重组杆状病毒,为后续的功能研究奠定基础。
方法:
1.原核表达载体 pGEX-4T-1-RGD-IFN-α2a-Core-EGFP和pGEX-4T-1-RGD-IFN-α2a(300)-Core-EGFP的构建与鉴定。PCR分别获得EGFP、RGD-IFN-α2a-Core和RGD-IFN-α2a(300)-Core编码序列,将EGFP序列克隆到pGEX-4T-1载体上,获得pGEX-4T-1-EGFP质粒,用EcoRⅠ和SalⅠ双酶切该质粒,并与经过同样双酶切的RGD-IFN-α2a-Core以及RGD-IFN-α2a(300)-Core的片段连接,得到 pGEX-4T-1-RGD-IFN-α2a-Core-EGFP和pGEX-4T-1-RGD-IFN-α2a(300)-Core-EGFP重组质粒,进行酶切鉴定。
2.原核表达载体诱导条件的优化及目的蛋白的纯化和鉴定。使用重组质粒转化E.coli Rosetta(DE3)感受态细胞,经IPTG诱导目的蛋白表达;并对IPTG的诱导浓度、诱导温度进行优化,通过亲和层析分离纯化融合蛋白,并通过SDS-PAGE和western blot对其进行鉴定。
3.RGD、HCV Core与IFN-α2a不同融合片段的生物学功能。通过原核表达并纯化RGD、HCV Core与IFN-α2a不同片段的融合蛋白,分析融合蛋白对乳腺癌细胞MDA-MB-231特异性结合、细胞迁移和侵袭的影响,初步鉴定不同融合片段对肿瘤细胞的生物学作用。
4.重组转移载体 pFastBacDual-RGD-IFN-α2a-Core-EGFP和pFastBacDual-RGD-IFN-α2a(300)-Core-EGFP的构建。使用EcoRⅠ和HindⅢ分别双酶切质粒pET28a-RGD-IFN-α2a-Core和pET28a-RGD-IFN-α2a(300)-Core,回收片段RGD-IFN-α2a-Core和RGD-IFN-α2a(300)-Core插入到pFastBacDual-EGFP上,分别获得重组质粒 pFastBacDual-RGD-IFN-α2a-Core-EGFP和pFastBacDual-RGD-IFN-α2a(300)-Core-EGFP。
5.重组的bacmid的获得。使用重组转移载体转化DH10Bac感受态细胞,获得重组bacmid,并使用M13引物通过PCR对重组bacmid进行鉴定。
6.重组杆状病毒的获得、扩增及鉴定。使用重组bacmid转染Sf9细胞,获得P1代重组杆状病毒。用P1代重组杆状病毒感染St9细胞,经免疫荧光和westernblot检测融合蛋白在细胞中的表达。
结果:
1.重组原核表达质粒pGEX-4T-1-RGD-IFN-α2a-Core-EGFP和pGEX-4T-1-RGD-IFN-α2a(300)-Core-EGFP经EcoRⅠ和SalⅠ双酶切,电泳显示分别在1.1kb和940bp处出现目的条带,表明重组原核表达质粒构建成功。
2.重组原核表达质粒经IPTG诱导表达的蛋白通过SDS-PAGE分析,结果分别在大约93kDa和86kDa处出现目的条带。
3.优化重组融合蛋白诱导表达条件,结果表明在18℃,用0.1mmol/L IPTG诱导16h,能获得可溶性融合蛋白。
4.重组原核表达质粒诱导表达蛋白的纯化及western blot鉴定,结果显示经亲和层析获得目的蛋白,western blot检测表明目的蛋白能与特异性抗体相结合。
5.RGD、HCV Core与IFN-α2a不同融合片段的生物学功能。在体外实验中,纯化的融合蛋白能与乳腺癌细胞MDA-MB-231特异性结合,与GST-RGD-IFN-α2a-Core-EGFP相比, GST-RGD-IFN-α2a(300)-Core-EGFP对MDA-MB-231细胞的结合能力更强,而且二者对MDA-MB-231的结合能力都随蛋白浓度的提高而增强,在蛋白浓度为10μmol/L时结合能力最强。在细胞迁移和侵袭实验中,二者都能显著抑制MDA-MB-231细胞迁移和侵袭。
6.重组转移载体 pFastBacDual-RGD-IFN-α2a-Core-EGFP和pFastBacDual-RGD-IFN-α2a(300)-Core-EGFP,经EcoRⅠ和HinⅢ双酶切后,电泳显示分别在大约1.1kb和940bp出现目的条带,表明重组转移载体构建成功。
7.重组bacmid使用M13引物经PCR扩增后,分别在大约4.45kb和4.24kb处出现特异性条带,表明重组bacmid构建成功。
8.重组杆状病毒感染Sf9细胞72h后,间接免疫荧光检测显示在细胞表面出现特异性红色荧光,表明融合蛋白在细胞中得到表达。
9.重组的杆状病毒感染Sf9细胞72h后,用小鼠抗HCV Core抗体作为一抗,western blot检测显示,vAC-RGD-IFN-α2a-Core-EGFP和vAC-RGD-IFN-α2a(300)-Core-EGFP感染后的细胞分别在约42kDa和33kDa处出现特异性条带,表明融合蛋白在细胞中得到成功表达。
结论:构建了含有RGD、HCV Core与IFN-α2a不同融合片段的原核表达载体,并在大肠杆菌中进行表达,通过亲和层析分离纯化,获得纯度较高的融合蛋白。纯化后的融合蛋白能与肿瘤细胞MDA-MB-231特异性结合并抑制其迁移和侵袭。同时构建了含有RGD、HCV Core与IFN-α2a不同融合片段的重组杆状病毒,间接免疫荧光和western blot都证实融合蛋白在细胞中得到了表达。这为研究RGD、HCVCore和不同长度IFN-α2a片段的融合蛋白形成类病毒颗粒的机制,及其用于肿瘤靶向治疗的可行性奠定了基础。