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内皮抑素(endostatin)是一种内源性血管生成抑制剂,由OReilly等人于1997年发现,具有抗肿瘤血管生成作用。在这篇论文中,为了获得内皮抑素蛋白,作者尝试了多种表达系统。
第一,尝试在大肠杆菌中表达可溶性的内皮抑素蛋白,构建了pET-28a—endostatin质粒。为了研究内皮抑素在大肠杆菌中可溶性表达的条件,在小量表达的情况下,考察了温度、分子伴侣、金属离子和还原剂对内皮抑素可溶性表达的影响。实验发现,降低表达的温度,可以提高可溶性目的蛋白在总目的蛋白中的比例。当表达温度从37℃降到28℃时,可以使可溶性endostatin蛋白占总目的蛋白的比例提高到10%。使用分子伴侣共表达,帮助蛋白质正确折叠,也能够起到明显的效果。28℃时,与分子伴侣pG—Tf2共转化表达时,可溶性的endostatin蛋白占总目的蛋白量的38%;与分子伴侣pG—KJE8共转化表达时,可溶性目的蛋白占总目的蛋白的65%。而锌离子对表达几乎没有影响。巯基乙醇虽然可以使可溶性的endostmin蛋白占总endostatin蛋白的25%,但总目的蛋白表达量大幅度下降,是未加巯基乙醇时总目的蛋白表达量的1/3。综合以上结果,在大量表达时,我们选择了低温、分子伴侣共表达的条件。
第二,在大肠杆菌表达系统中,尝试通过包涵体变复性的方法,获得内皮抑素及其变体蛋白,构建了pET-23a—endostatin和pET-23a—endostmin-linker—RGD质粒。复性效率约50%,1 L LB培养基可以获得约15 mg目的蛋白。通过鸡胚尿囊膜实验测定了复性的endostatin和endostatin-RGD蛋白的抗血管生成活性并对它们进行了比较。初步结果显示在μg级的剂量下,endostatin和endostmin-RGD对新生血管生成有着显著的抑制作用。而且在相同剂量下,endostatin-RGD的抑制效果比endostatin更明显。证明RGD肽能够增强内皮抑素蛋白抑制鸡胚尿囊膜血管生成的活性。
第三,尝试通过酵母表达系统来获得分泌表达的内皮抑素蛋白,构建了质粒pPIC9K—endostatin,在GS115中表达。虽然目的蛋白的表达量没有在大肠杆菌表达系统中的高,1 L BMGY培养基只能获得0.6 mg目的蛋白,可是纯度比较高,纯化比较简单。
此外,初步尝试了将endostatin用于基因治疗的方法,构建了带有绿色荧光蛋白的重组pIRES—endostatin-EGFP和pIRES—endostatin-RGD—EGFP质粒,初步摸索了重组质粒转染不同细胞株的效率。应用实验室自行开发的新型转染试剂PEI,转染293细胞、B16F10细胞、A549细胞、LLC细胞后发现,转染效率波动比较大。当转染时间达到48小时,细胞状态都很差。还要改进转染方法,调整细胞状态,重复实验。为endostatin的基因治疗做准备。