SMP30对肝癌细胞生物行为学影响及其互作蛋白的筛选验证

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目的:构建出SMP30基因过表达及SMP30基因沉默的肝癌细胞株,研究SMP30蛋白对肝癌细胞生物行为学的影响,筛选并验证SMP30在肝癌细胞中的互作蛋白。  方法:(1)将插有SMP30基因的慢病毒及其空载慢病毒分别转染到SK-Hep-1肝癌细胞株中,通过嘌呤霉素筛选后构建出稳定转染的SMP30过表达细胞株。(2)将插有shRNA492的慢病毒及其空载慢病毒分别转染到97L肝癌细胞株中,通过嘌呤霉素筛选后构建出稳定转染的SMP30基因沉默细胞株。(3)Quantitative Real-time PCR(qRT-PCR)和Western Blot分别检测慢病毒转染前后SMP30基因在转录水平和翻译水平的变化。(4)通过CCK8实验检测细胞的增殖能力,Transwell迁移侵袭实验观察细胞迁移侵袭能力的改变,流式检测细胞周期的变化。从基因过表达和基因沉默两个方向进行证实SMP30基因对于肝癌细胞行为学的影响。(5)将插有Flag-SMP30基因的慢病毒转染到SK-Hep-1肝癌细胞株中,通过嘌呤霉素筛选出稳定转染的细胞。提取稳定转染细胞的总蛋白,利用亲和纯化-质谱技术(AP-MS)分析,寻找SMP30在肝癌细胞中的互作蛋白。(6)将插有Myc-ROCK1基因的质粒与空载对照质粒分别转染SK-Hep-1-Flag-SMP30细胞株,提取转染细胞的总蛋白后,抗Myc标签抗体进行免疫共沉淀及Western Blot实验,反向验证ROCK1与SMP30之间的互作关系。(7)生物信息学预测ROCK1的下游靶基因,激光共聚焦及Western Blot实验观察细胞骨架及P-MLC的水平。  结果:(1)采用2μg/mL嘌呤霉素进行筛选慢病毒转染后的细胞,成功构建出SK-Hep-1-SMP30细胞和SK-Hep-1-LV5细胞。SK-Hep-1-SMP30细胞中SMP30基因在mRNA和蛋白水平的表达均升高(P<0.001)。(2)慢病毒转染后经5μg/mL嘌呤霉素进行筛选后,成功构建出了97L-shRNA492细胞和97L-LV3细胞。97L-shRNA492细胞中SMP30基因在mRNA和蛋白水平的表达均显著下降(P<0.01)。(3)CCK8细胞增殖实验和细胞周期结果显示,无论SMP30基因过表达还是基因沉默对于肝癌细胞的增殖能力和细胞周期的影响均不明显(P>0.05)。(4)Transwell迁移侵袭实验结果可知,SMP30基因过表达后细胞的迁移和侵袭能力降低,SMP30基因沉默后细胞的迁移和侵袭能力升高(p<0.01)。(5)插有Flag-SMP30基因的慢病毒成功转染到SK-Hep-1细胞中,亲和纯化-质谱技术(AP-MS)分析得到在肝癌细胞中266个蛋白与SMP30之间存在互作关系,经生物信息学筛选出ROCK1基因进行反向验证。(6)将插有Myc-ROCK1基因的质粒成功转染SK-Hep-1-Flag-SMP30细胞,免疫共沉淀-Western Blot(Co-IP-WB)分析可知,ROCK1蛋白与SMP30蛋白之间确实存在互作关系。(7)生物信息学分析表明,ROCK1蛋白下游靶基因为MLC,Western Blot证实SMP30基因导入后细胞MLC的磷酸化水平降低。激光共聚焦观察发现SMP30导入后细胞的张力纤维丝变细,伪足减少。  结论:(1)SMP30可以抑制肝癌细胞的迁移和侵袭能力,但对细胞的增殖和细胞周期影响不明显。(2)亲和纯化-质谱分析(AP-MS)发现SMP30蛋白在肝癌细胞中与266个蛋白存在互作关系,其中ROCK1蛋白与细胞的转移能力密切相关。(3)免疫共沉淀-Western blot(Co-IP-WB)反向验证实验证实ROCK1与SMP30之间是一对互作蛋白。(4)经生物信息学分析可知,ROCK1的下游靶基因为MLC,SMP30与ROCK1结合后影响了ROCK1的酶活性,使其底物MLC形成减少且磷酸化水平降低,从而抑制了肝癌细胞的迁移侵袭能力。
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