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2024-07-29 作者:

中国实验诊断学2010年2月第14卷第2期 ~159一 文章编号:1007—4287(2010)02—0159—03 人乳头瘤病毒1 8型E6蛋白真核表达载体的构建 及其在子宫颈癌细胞株Hela细胞中的表达 卫莹,朱靖,王青元,范少君,李敏,肖卫华,凌斌,周 颖 (1.安徽医科大学附属省立医院妇产科分子实验室安徽省分子医学重点实验室,安徽合肥230001; 2.中国科技大学生命科学院免疫学研究所) 摘要:目的构建并鉴定p3×flag-myc—CMV一24.HPV18E6真核表达载体,并转染Hela细胞后,检测其在Hela细胞 中的表达。方法用RT-PCR法从Hela细胞中扩增出带HindII、Sal I酶切位点的HPV18E6基因片段,将HPV18E6基 因片段连接到pMD 18T载体上,通过限制性内切酶Hind1]/、Sal I酶切,T4连接酶连接到含有上述酶切位点的p3×flag- myc.CMV-24真核表达载体上,通过脂质体将p3×flga-mye—CMV.2 HPV18E6转染入Hela细胞48 h后,Westem.blot检 测HPV18E6及3×flga表达情况。结果p3×flga-myc-CMV-24一HPV18E6真核表达载体构建成功,构建的真核表达载 体可以被限制性内切酶HindⅢ、SalI切开,电泳可显示相应条带,经测序其序列与设计的一致,转染到Hela细胞48 h 后经Westenr-blot检测可见HPV18E6的高表达及flga的表达。结论p3×flag-myc—CMV-24 HPV18E6真核表达载体的成 功构建为进一步研究HPV18E6的致癌机制奠定了基础。 关键词:Hela细胞;真核表达载体;HPV18E6;lfga 中图分类号:R730.231 文献标识码:A Construction ofp3×flag-myc-CMV-24-HPV18E6fusion gene expression vector andits expressioninHelaCells WEIYing, ZHU ,WANGQing-yuan,et a1.(Mo&c ̄arlaboratoryDepartment ofObsterics andGynecology,AnhuiProvincialHospital 一 ed to Anhui medicla university,Hefei 230001,Ch/, ̄) Abstract:Objective To construct p3×flag-myc—CMV一24一HPV18E6 fusion gene in eukaryotie expression vector and test its ex— pression in Hela cells.Methods m 18E5 gene sequence with Hind]]I and Sal工restriction enzyme cutting site were ampliifed from total RNA of Hela cell line by reverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR),then the HPV18E6 gene seuqence was in— se ̄ed into pMD-18T vector.After enzyme cutting by HindⅢand Sal I,use T4 ligase to form the eukaryotic expression vector p3× lfag-myc—CMV一24一HPV18E6.The plasmid p3×flag-myc—CMV-24一HPV18E6 were transfected into the Hela cells.Westem-blot were used to test the expression levels of lfga and HPV18E6 after 48 h.Results The p3×flga-mye-CMV一24一I-IPV18E6 eukaryotic expres— sion vector was successfully constructed.Design of consistent seen after transfection of the expression of flga.Conclusion The eu— karyotie expressing vector encoding HPV18 E6 was constructed and it expressed E6 protein correcdy in Hela ceHs. Key words:Hela ceH;eukaryotic expressing vector;HPV18 E6;flag (Chin J Lab脚z,2010,14:0159) 人乳头状瘤病毒(human papillomavims,HPV)持 实验基础。 续感染是宫颈癌发生的最重要危险因素之一,高危 1材料和方法 型HPV,如HPV16和l8的感染在宫颈癌中最常见, 1.1材料总RNA提取试剂Trizol购自Invitrogen 其E6基因及产物常常导致细胞基因失活、变异和异 公司,逆转录试剂盒购自TakaRa公司,DEPC购自 常表达,最终诱导官颈上皮细胞永生化,是最主要的 Sigma公司,TaqDNA聚合酶购自TakaRa公司, 癌蛋白编码基因_1j。近年来对E6蛋白的研究逐步 pMDTM18.T Vector购自TaKaRa公司,小剂量质粒提 深入,但是E6蛋白在子宫颈癌细胞株中的表达水平 取试剂盒购自Axygen公司,限制性内切酶Hin(jⅢ、 很低,很难检测_2j。本文将HPV18E6基因克隆到3 Sal工及DNA连接酶均购自Fermentas公司,大肠肝 ×flag真核表达载体上,构建重组质粒p3×flga.myc. 菌菌株E.coli DH5a购自上海生工生物工程有限公 CMV.24.HPV18E6,经鉴定后转染到Hela细胞中,为 司,脂质体转染试剂盒Lipofectamine2000、DMEM培 进一步研究HPV18E6在宫颈癌发病中的作用奠定 养基、胎牛血清购自Invitrogen公司,HPV18E6抗体 购自santa CYtlZ公司,GAPDH抗体购自Cell signaling 基金项目:安徽省自然科学基金项目(编号:090413117) *通讯作者 公司,flga抗体购自sigma公司,Western.blot化学发 一l60一 Chin J Lab Diana,Feb,2010,Vol 14,No.2 光底物购自PIERCE公司。 1 .2方法 行SDS.PAGE电泳,再电转到PVDF膜上,经封闭2 小时后一抗flg(1:1a 000)或GAPDH(1:1 000)或 1.2.1 p3 x flag-myc-CMV.24.HPV18E6真核表达载 HPV18E6(1:5o)4℃过夜,TBS.T洗后加入相应的二 抗孵育2小时,膜经TBS'T洗后与ECL发光检测剂 结合,经x片压片曝光,显示结果。 2结果 体的构建及鉴定 参考GenBank中HPV18E6碱基 序列,采用Primer Premier 5.0软件进行分析后设计 出18E6上下游引物:P1:GCGCGCTITGAGGATCCAA; P2:TrATACT1V,T GTITCTCTGCGTCG Fwl:CCCaagctt 2.1 I-IPV18E6的P 产物电泳结果DNA marker GCGCGCTITGAGGATCCAA(Hind m);Rvl:GCGTC— 为DL2000标准参照物,PCR产物琼脂糖凝胶电泳显 GAC TACTIGTG 11TCTCTGCGTCG(Sal工);分别加入 了Hindm、Sal工酶切位点(划线部分)。用Trizol法 从Hela细胞中提取总RNA,以Oligod(T)18为逆转 录引物,以提取的总RNA为模板,在M.mlv反转录 示在500 bp的一条特异性目的片段,与所设计的 HPV18E6目的基因片段大小一致(图1)。 酶催化下反转录出cDNA。取2 cDNA为模版,采 用Takara Ex TaqDNA聚合酶进行PCR,扩增目的基 因。反应条件:94℃5 min 1个循环,94℃30 S,55℃ 30 s,72cI=30 s共35个循环,72℃10 min 1个循环。 取15 l PCR产物在1%琼脂糖凝胶中电泳。依据 TaKaRa胶回收纯化试剂盒操作规程,胶回收纯化目 2 000 1 000 750 500 250 100 的片段,回收成功后将目的片段连接到pMD.18T载 体中,转化后提取质粒测序鉴定正确后,以pMD- 18T 18E6为模板,经Fw1,Rvl引物扩增得到编码区 图1 HPV18E6目的基因片段电泳图 2.2 p3×flag—mye-CMV.24-HPV18E6重组质粒酶 切鉴定、测序经HindⅢ和Sal I双酶切后出现分子 片段。将18E6编码区片段与载体分别用Hind nl、 Sal工酶切,胶回收获得载体片段和HPV18E6片段, 量分别为4 700 bp和500 bp的2条带,正好与质粒 p3×flag.myc.CMV 24和HPV18 E6基因的分子量一 致(图2)。将重组质粒p3×flg.amyc.CMV.4一2 然后用DNA连接酶,20℃连接过夜,将连接产物转 化进DH5ct感受态大肠杆菌,涂板(氨苄霉素抗性), 37 ̄(2生长16 h一24 h,长出菌斑约100个,挑出14个 HQV18E6送到上海生工生物有限公司测序,测序结 果均与目的序列完全相同,表明构建载体成功。 菌斑溶于t ml氨苄霉素抗性的LB培养基中少量摇 菌12 h,取2 l作为模板进行PCR,有四个克隆扩增 出HPV18E6片段,阳性的菌液加入氨苄霉素抗性的 LB液体培养基中震荡摇菌,37℃过夜。参照Axygen 质粒小量提取试剂盒操作规程提取纯化p3×flag- myc.CMV.24.HPV18E6,Hindm、Sal I酶切质粒,电泳 5 000 4 000 2 000 1 500 鉴定,鉴定证实后的细菌扩增培养,提取质粒,送到 上海生工生物工程有限公司测序鉴定。 1.2.2重组质粒转染Hela细胞将人子宫颈癌细 1 000 50O 1帅0 750 5O0 250 100 胞株Hela ̄到6孔板中,每孔2×lOs,完全培养基 培养24 h后用DMEM洗涤2次,分别将p3×flg.a myc.CMV.24.HPV18E6质粒、p3×flag.myc.CMV一24 1:wide rangeDNAmarker(500—12000);2:Hind[I]、SalI双酶切产 物的电泳条带;3:目的基因片段电泳条带;4:ra×flag-myc— CMV. ̄空质粒酶切后电泳条带;5:DNA marker(2OOO) 对照质粒各4腭,脂质体Lipofectamine2000 10 l/孔。 转染6 h后,更换完全培养基,48 h后收取细胞。‘ 1.2.3蛋白的提取及Western.blot检测收取转染 细胞,冷PBS洗3次后,加入30 l RIPA(临用前加入 PMSF、抑蛋白酶肽)冰上30 min,4 ̄C 12 000 rpm离心 图2 I-IPV18E6目的基因片段电泳图及p3×tlag-mye- CMV.24.HPV18E6酶切鉴定 2.3 p3×flag-mye-CMV-24-HPV18E6重组质粒转 染Hela细胞后,E6蛋白和flag标签的表达情况 30 min,移上清至一新的微量离心管,蛋白定量后进 p3×flag-myc—CMV 4.HPV18E6重组质粒转染Hel2a 中国实验诊断学2010年2月第l4卷第2期 一161一 细胞48 h后,Western blot检测结果显示转染组E6 帮助分析靶蛋白的生物学功能,并且可以用专门的 蛋白显著升高并可检测到flag标签(图3)。 单抗进行检测_lo_。为了进一步提高flga标签的检 测能力,目前常用3×flga标签系统,这一三联体flga Hela 抗原表位是亲水性的,由22个氨基酸组成,可以检 Con E6 测表达低至10 fmol水平的融合蛋白。而且研究发 现使用这些很小的肽标签不会对融合蛋白质的功能 E6 及定位发生干扰。此外,含CMV启动子可以高效启 GAPDH 动目的蛋白在细胞中的表达,进一步有助于目的蛋 白的检测。 图3 本实验中利用亲和标签flga对目的蛋白进行检 3讨论 测和监测的方法,将已合成的p3×flga-myc-CMV.24一 目前,子宫颈癌发病率居高不下,且发病年龄趋 HPV18E6质粒导入子宫颈癌细胞株Hela细胞中,并 于年轻化,宫颈癌发病与人乳头状瘤病毒(HPv)感 对其蛋白复合物进行检测,不仅提高了E6蛋白的表 染密切相关,HPV为双链环状DNA,其片段长度约 达量,通过flga标签系统使得E6蛋白更易于检测, 为8.0 kb,编码6个早期蛋白和2个晚期蛋白,HPV 为进一步研究HPV18E6蛋白及其复合物的结构功 通过抑制一系列的靶蛋白,如肿瘤抑制因子,避免了 能及其在子宫颈癌中所发挥的作用奠定了基础。 , 被感染细胞的凋亡,从而使细胞处于永生化状 作者简介:卫莹(1984一),女,硕士在读,主要研究方向:妇科 态_3、4J。其中E6、E7是HPV致癌的关键分子,在宫 肿瘤,现就读于安徽医科大学附属省立医院。 颈癌组织中持续表达,能促使宿主细胞进入增殖周 参考文献: 期而导致细胞复制,在细胞恶性转化中起关键作用。 [1]ZUR HAUSEN H.Papillomavimses and cancer:from basic studies to clin- ical application[J].N at Rev Cancer,2002,2:342. HPV E6蛋白由151个氨基酸残基组成,含有2个锌 [2]H 1 AH,Alexander KA.RNA interference of human papillomavlms type 指结构,每个锌指结构含有2个C.X—X—C序列,锌指 l8 E6 and E7 induces senescence in HeLa cells.J vjrol,2003,77(1O): 结构是E6发挥功能所必需的l_5 J。高危型HPV E6 6O66. 与E7相互作用使人类的角质形成细胞永生化,并通 [3]Woedman CB,Collins SI,Young LS.The natural history of cervical I-IPV 过作用于ras致癌基因从而使细胞发生恶性转 infection:unresolved issues[J].Nat Rev Cancer,2O07,7(1):11. 化l6J。E6蛋白是HPV感染过程中最早表达的蛋白 [4]Zhang Y,Dasgupta J-Ma RZ,et a1.Structures of a HPV-E5 polypeptide bound to MAGUK proteins:mechanisms of targeting tumor‘suppressors by 之一,通过招募E6AP泛素酶形成复合体,然后与 a hihg—risk HPV oneoprotein.J vjml,2007,81(7):3618. p53核心部分相结合,E6将活化的泛素转移到p53 [5]Lipari F,McGibbon GA,Wardrop E,et a1.Puriifcation and biophysical 蛋白,p53进行泛素化降解,使p53蛋白控制的G1/S characterization of a minimal functional domain and of an N.terminal Zn2 节点失去控制,导致细胞染色体不稳定和基因突变 +一binding fragment from the human papillomavims type 16 E6 protein. 增加以及外源DNA整合到染色体中机率大大升 Biochemistyr,2001,40(5):1196. [6 ̄Yoshida S,Kajitani N,Satsuka A,et a1.Ras modiifes proliferation and in— 高l_7’8j。此外,E6还可与细胞内许多蛋白相互作用 vasiveness of cells expressing human papillomavims oncoproteins[J].J 而协同参与细胞转化过程:如抑制宿主细胞凋亡、激 Virol,2008,82(17):8820. 活端粒酶等对宫颈癌细胞的恶性转化及细胞永生化 [7]Massiim P,Shai A,Lambert P,et a1.HPV E6 degradation ofp53 and PDZ 过程有重要作用 9 J。但由于E6蛋白在子宫颈癌细 containing substrates in an E6AP null background.[J].Oncogene,2008, 胞株Hela细胞中的表达水平太低,很难用Westem. 27(12):1800. [8]FianunaM,Lawrence B.The human papillomavims E5 protein and its con blotting等方法检测l_2J,阻碍了我们对其致癌机制的 tribution to malignant progression.[J].Oncogene,2001,20:7874. 进一步研究。 [9]Nomine Y,Masson M,Charbonnierm S,et a1.Structural and functional 随着组蛋白学的迅速发展,重组蛋白质的应用 analysis of E6 0ncoprotein:insights in the molecular pathogenesis[J].Mol 近年来大大增加,重组蛋白杂合体含有一个多肽融 Cell,2006,21(5):665. 合担体也就是亲和标签可用于辅助目标蛋白的检 [10]Nonaka H,Fujishima SH,Uehinomiya SH,et a1.FLAG-tag selective co. valent protein labeling via a binding-induced acyl—transfer reaction.Bioorg 测。Flga标签系统是利用一短的亲水8氨基酸肽并 Med Chem Lett,2OO9.19(23):6696. ’ 融合到目标蛋白,常标记于重组蛋白质的氨基端以 (收稿日期:2009—08—07) 

本文标签: 人乳头瘤病毒18型E6蛋白真核表达载体的构建及其在子宫颈癌细胞株Hela