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目的: 构建并鉴定融合DV3受体识别肽与TAT细胞穿透肽的小鼠存活素(survivin)T34A突变体(DV3-TAT-msvT34A)重组蛋白的原核表达质粒pDV3-TAT-msvT34A,表达纯化融合蛋白DV3-TAT-msvT34A,观察其对人肝癌HepG2细胞株的转导效率,研究添加肿瘤趋化因子受体CXCR4的识别肽DV3以后,是否影响TAT细胞穿透肽与存活素T34A突变体(TAT-msvT34A)重组蛋白高效转导细胞的功能,为进一步以肿瘤趋化因子受体CXCR4为肿瘤识别信号,以存活素为治疗靶分子的抗肿瘤研究奠定基础。 方法: 1.构建并鉴定表达质粒pDV3-TAT-msvT34A:应用Vector NTI10.0生物学软件对编码人趋化因子受体CXCR4的识别肽DV3的cDNA碱基序列进行密码子优化,使其密码子是宿主(大肠杆菌)表达系统的高频密码子。利用PCR技术以pTAT-msvT34A质粒为模板,将DV3的cDNA和TAT与小鼠存活素T34A突变体融合基因(TAT-msvT34A)的cDNA融合,得到新的融合基因DV3-TAT-msvT34A。通过酶切、连接反应,将其克隆到表达质粒pTAT-HA中,构建出新的原核表达质粒pDV3-TAT-msvT34A,通过菌落PCR,、酶切鉴定、DNA测序,鉴定构建的质粒。 2.融合蛋白的表达鉴定与纯化:将构建好的原核表达质粒pDV3-TAT-msvT34A转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,经异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)诱导目的蛋白表达,考马斯亮蓝染色和Western blot鉴定融合蛋白的表达。优化表达条件,筛选高表达菌株,Bandscan分析软件计算目的蛋白占菌体总蛋白的百分比。将筛选出的高表达菌株培养至1L,离心沉淀菌体,超声破菌,按照变性蛋白纯化策略纯化融合蛋白,采用亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤层析等步骤纯化。 3.融合蛋白转导细胞效能的检测:纯化的的融合蛋白用异硫氰酸荧光素(FITC)标记(DV3-TAT-msvT34A-FITC),凝胶过滤层析去除未结合的FITC。标记的融合蛋白在50nM和100nM浓度转导人肝癌HepG2细胞株,并以FITC标记的牛血清白蛋白(FITC-BSA,100nM)作为对照,流式细胞仪检测、荧光显微镜观察结果。 结果: 1.表达质粒pDV3-TAT-msvT34A构建及鉴定:菌落PCR、酶切分析、DNA测序等实验的鉴定结果与预期相符,成功构建了表达受体识别肽DV3与细胞穿透肽TAT的小鼠存活素T34A突变体的原核表达质粒pDV3-TAT-msvT34A。 2.融合蛋白的表达鉴定与纯化:Westernblot和考马斯亮蓝染色显示在28kD分子量大小有一特异性的目的条带,与融合蛋白DV3-TAT-msvT34理论分子量相符,说明目的蛋白成功在大肠杆菌BL21(DE3)成功表达。融合蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)基因工程菌株主要以包涵体的形式表达,按照变性蛋白的纯化策略经采用亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤层析一系列纯化后,融合蛋白纯度可达98%。 3.融合蛋白转导细胞效能的检测:融合蛋白DV3-TAT-msvT34A经FITC标记后(FITC-DV3-TAT-msvT34A),在较低浓度50nM和100nM对人肝癌HepG2细胞株的转导效率较高,流式细胞仪检测,分别为54.9%和98.12%,而作为对照的,FITC标记的BSA(FITC-BSA),在100nM对HepG2细胞株转导效率仅为1.92%。激光共聚焦显微镜观察50nM和100nM的FITC-DV3-TAT-msvT34A融合蛋白对HepG2细胞的转导效率较高,细胞有很强的荧光,而对照FITC-BSA在100nM对HepG细胞几乎无转导,细胞无荧光。 结论: 成功构建了表达受体识别肽DV3与细胞穿透肽TAT的小鼠存活素T34A突变体的原核表达质粒pDV3-TAT-msvT34A;表达纯化的融合蛋白DV3-TAT-msvT34A在较低浓度对人肝癌HepG2细胞株具有较高的转导效率,为以趋化因子受体CXCR4为靶向信号的抗肿瘤研究奠定了基础。