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2024-07-29 作者:

微生物学杂志 2012年5月第32卷第3期JOURNAL OF MICROBIOLOGY May 2012 Vo1.32 No.3 25 shRNA抑制宫颈癌Hela细胞株 HPV18 E6、E7基因表达的研究 王雪莲 ,卢 岩 ,韦 苇。,杨 雪 ,安春丽 (1.中国医科大学基础医学院病原生物学教研室,辽宁沈阳l10001;2.中国医科大学附属盛京医院院感科,辽宁沈阳i10004; 3.中国医科大学七年制,辽宁沈阳110001) 摘要应用短发夹RNA(Shoa hairpin RNA,shRNA)表达载体抑制宫颈癌Hela细胞株HPV18 E6、E7基因 的表达。应用已鉴定的shRNA表达栽体pHPV1、pHPV2转柒Hela细胞,G418筛选阳性细胞,建立稳定转染细 胞株;倒置荧光显微镜检测转染情况;提取细胞内总RNA,RT-PeR方法检测HPVI8 E6、E7 mRNA;Western Blot检测HPV18 E6、E7蛋白表达的变化;采用灰度分析软件对PCR扩增条带与蛋白质条带进行灰度分析。 pHPV1实验组细胞内HPV18 E6、E7 mRNA含量分别为阴性对照组的31%、38%,E6、E7蛋白分别为阴性对照 组的37%、31%;pHPV2实验组细胞内HPV18 E6、E7 mRNA含量分别为阴性对照组的54%、77%,E6、E7蛋白 分别为阴性对照组的52%、83%。pHPV1、pHPV2表达载体能抑制Hela细胞HPV18 E6、E7的表达,针对外显 子区434-452的pHPV1抑制作用更强。 关键词 短发夹RNA;人乳头瘤病毒l8型;E6基因;E7基因 中图分类号Q786;R737.33 文献标识码A 文章编号1005—7021(2012)03—0025—05 Gene Expression of Human Papillomavirus 18 E6,E7 in Hela Cells by shRNA Inhibition WANG Xue—lian ,LU Yan ,WEI Wei 。YANG XHe ,AN Chun.1i (1.Teach.&Res.Div.ofPathog.Bio1.,CoU.ofBasic Med.Sci.,China Med.Uni.,Shenyang 110001; 2.Dept.ofInfect.Ctrl,Afifl.Shengfing Hosp.,China Med.Uni.,Shenyang 110004; 3.7-year’s Sch1.,China Med.Uni.,Shenyang I 10001) Abstract Gene expression vector of sh0n hairpin RNA(shRNA)was used to inhibit HPV(human papillomavirus) 18 type E6,E7 gene in Hela cells to express.The identiifed shRNA expression vectors pHPV1 and pHPV2 were transfeeted into Hela cells.The positive cells were screened by G418 and established stable transfected cells.The transfeetion results were examined by inverted fluorescent microscope.Total RNA inside the cells was extracted and HPV 1 8 E6,E7 mRNA were detected by RT-PCR.The corresponding protein expression variation was detected by Western Blot.Gray scale analysis software was applied for the gray scale of the PCR ampliifed bands and protein bands.The results showed that the content of HPV18 E6.E7 mRNA inside cell of pHPV1 tested group were respec— tively 31%,38%of negative control group,and E6,E7 protein were respectively 37%,31%of negative control group.The content of HPV18 E6,E7 mRNA inside cell of pHPV2 tested group were respectively 54%,77%of nega— tive control group,and HPV E6,E7 protein were 52%,83%of negative control group.Therefore,shRNA expres— sion vectors pHPV1,pHPV2 could inhibit the expression of Hela cell HPV E6 and E7 gene.pHPV1 inhibition of 基金项目:国家自然科学基金(8l101989);辽宁省教育厅科研项目(L2010579); 教育部留学回国人员科研启动基金(教外司留[2010]1174号) 作者简介:王雪莲女,副教授。现从事人乳头瘤病毒相关疾病的基因及免疫治疗研究。E—mail:wrdcmu@hotmail.com 收稿日期:2012-02—12;修回13期:2012-04-02 微生物学杂志 HPV1 aiming at extron 434452 was even stronger. Keywords short hairpin RNA;human papillomavirus 1 8 type:E6 gene;E7 gene RNAi(RNA interference)技术是近年迅速发 展起来的新型基因阻断技术,已经被广泛应用于 物:5 -AAA TCG TGC GTG ACA 1vrA A一3 ,下游引 物:5 -CTC GTC ATA CTC CTG CTT G.3 。 1.2 方法 包括人类免疫缺陷病毒 、乙型肝炎病毒 及 人乳头瘤病毒(human papillamavirus,HPV) 等 病毒的基因功能和病毒性疾病以及病毒相关肿瘤 1.2.1 Hela细胞常规培养传代用含10%血清 的RPMI.1640常规培养Hela细胞。 的基因治疗研究。与直接导入小干扰RNA(Small interference RNA,siRNA)和体外转录的siRNA相 比,短发夹RNA(Short hairpin RNA,shRNA)表达 载体更易导入细胞内,带有抗生素标记的shRNA 表达载体经过筛选可建立稳定转染的细胞株,能 够更长时间地抑制目的基因的表达。而且表达载 体可在细胞内进行复制扩增,不需要直接操作 RNA,较少量的shRNA表达载体就能产生良好的 抑制效果。本研究前期试验结果证实了化学合成 的siRNA可有效地抑制宫颈癌Hela细胞株 HPV18 E6、E7基因的表达 。 ,为了进一步长期而 有效地抑制HPV18癌基因E6、E7表达,构建、鉴 定了含RNA polⅢ的shRNA表达载体pHPV , 建立稳定转染表达载体的细胞株,观察此细胞株 HPV E6、E7基因表达的变化,为建立以HPV癌 基因为靶标的宫颈癌基因治疗研究奠定基础。 1 材料与方法 1.1 材料 含RNA p0lⅢ的shRNA表达载体pHPV (携带G418抗性和GFP标记,靶序列为基因组 434—452和基因组287—305)、无关序列对照载 体和宫颈癌Hela细胞株由本教研室保存;RPMI- 1640、G418为美国Sigma公司产品;胎牛血清、胰 蛋白酶购自北京中杉有限公司;梭华.Sofast 转染 剂购自厦门太阳马生物工程有限公司;Trizol和 RT-PCR试剂盒购自TaKaRa公司;HPV18一E6、 E7、B-actin抗体及二抗均购自Santa Cruz公司; HPV18.E6、E7、B-actin引物由大连宝生物公司合 成,序列如下:HPV18 E6:上游引物:5 -AAG ATT TAT TTG TGG TGT-3 ,下游引物:5 .GCT GGA TTC AAC GGT TTC-3 ;HPV18 E7:上游引物:5 - TAT GCA TGG ACC TAA GGC一3 ,下游引物:5 - CAG CCA TTG TTG CTT ACT一3 ;B.aetin:上游引 1.2.2表达载体pHPV转染细胞转染前18 h, 每孔接种3×10 Hela细胞。2 g质粒载体稀释于 100 L不含血清和抗生素的RPMI.1640中,轻轻混 匀。4.5 L转染剂稀释于100 L不含血清和抗生 素的RPMI-1640中,轻轻混匀。100 lxL转染剂稀释 液滴加到载体稀释液中,一边滴加一边混匀。室温 孵育20 min。200 L转染剂/载体复合物加到每孑L 中并轻轻摇动,均匀混合。置37℃培养箱中培养。 同时设阴性对照和无关序列对照组。 1.2.3转染后阳性细胞的筛选转染后48 h,用 含1 000 g/mL G418的RPMI一1640筛选,2—4 d 换液1次。G418筛选10—14 d后可见阳性克 隆,挑取阳性克隆,转移至新的培养板中,继续 G418(400 g/mL)筛选扩大培养。倒置荧光显微 镜下观察。取转染后细胞进行mRNA、蛋白检测 分析。 1.2.4细胞总RNA提取TRIZOL常规提取细 胞总RNA。 1.2.5 RT-PCR检测细胞中HPV18 E6、E7 mRNA取RNA逆转录为eDNA。逆转录反应体 系如下:RNase Free dH2O 7.5 L、MgC12 4 L、10 ×RT—Buffer 2 txL、dNTP(各10 mmol/L)2 IxL、 RNase Inhibitor(40 U/IxL)0.5 L、Random 9 mers (50 pmol/ ̄L)1 L、RNA 1 000 ng、AMV Reverse Transeriptase(5 U/ L)1 IxL,总体积为20 L。反 应程序如下:30 oI=10 min,42℃30 min,99℃5 min,5℃5 min。PCR反应体系如下:无菌双蒸水 5 L、5×PCR Buffer 5 L、Ex Taq HS(5 U/ ̄tL)0. 125 tzL、E6、E7、B—aetin上下游引物(2 Ixmoi/L)各 2.5 L、逆转录eDNA 5 IxL,总体积为20 L。反 应程序如下:E6:94℃5 min,94 c【=30 S,61℃30 S,72℃30 S,35个循环,72 cl:10 min。E7:94℃ 5 min,94℃30 S,52℃30 S,72℃30 S,35个循 环,72℃10 min。B.aetin:94℃5 min,94 cc 30 28 微生物学杂志 2.3 pHPV对Hela细胞内HPV E6、E7蛋白的 mRNA为双顺反子mRNA,在E6 ORF有一个内含 影响 子。如内含子被剪切,则形成E6E7 mRNA,表达 Western Blot结果显示,pHPV1实验组HPV E6和E7蛋白。内含子的剪切破坏E6 ORF,使全 E6、E7蛋白条带灰度低于阴性对照组和无关序列 长E6蛋白表达受阻 it-t2]。 组;pHPV2实验组HPV E6蛋白条带灰度低于阴 研究证实,在宫颈癌Caski及Hela细胞内, 性对照组和无关序列组,HPV E7蛋白条带与阴 HPV E6E7 pre-mRNA存在不同位置和不同程度 性对照组和无关序列组相比,没有明显降低;各组 的剪切。其中,Hela细胞HPV18 E6E7 pre-mRNA ACTIN蛋白条带灰度基本一致(图3)。 在nt233 5 SS、nt416 3 SS剪切¨ 。本研究分别针 2 对E6外显子和内含子区域设计shRNA,靶序列 分别为基因组434—452和基因组287—305,成 功构建shRNA表达载体pHPV1、pHPV2,并获得 了稳定转染的Hela细胞株,结果显示pHPV1可 降低Hela细胞HPV E6、E7 mRNA水平,pHPV2 仅明显降低细胞HPV E6 mRNA的水平,而对细 2 胞内HPV E7 mRNA的影响较小。分析原因可能 一为针对外显子区域pHPV1不仅可降解全长的 E6、E7 mRNA,而且也可降解内含子剪切后形成 E6  的E6、E7 mRNA。由于E6E7 mRNA没有内含 1 2 3 4 子,因而针对内含子区域pHPV2只能降解全长的 糊 蝴 瓣穆锵 E6、E7 mRNA,对E6E7 mRNA没有影响。但Tang 等¨ 发现内含子特异siRNA219降解Hela细胞 E6E7 mRNA,因而认为siRNA降解发生在核内 图3 pHPV对细胞内HPV E6、E7蛋白的影响 RNA剪切之前,即pre.mRNA水平。本研究中针 Fig.3 The effect of pHPV Oil HPV E6 protein 对内含子区域(基因组287—305)的pHPV2是否 1:阴性对照组;2:无关序列组;3:pHPV1实验组; 4:pHPV2实验组 能够同样降解E6E7 mRNA尚需要进一步证实。 1:control group;2:nonspeciifc control group;3:pHPV1 由于HPV18 E6 ORF的终止密码子与下游 group;4:pHPV2 group E7 ORF起始密码子之间只有8 nt的距离,核糖 计算机采图,灰度分析软件分析灰度,以阴性 体终止E6 ORF后不足以使核糖体有效再起始 对照组E6、E7与ACTIN的灰度比为100%,其他 E7 ORF的翻译,因而未剪切E6E7 mRNA主要形 各组与阴性对照组相比较。结果显示,无关序列 成的是E6蛋白,而不是E7。而剪切的E6、E7 对照组HPV E6、E7蛋白含量分别为阴性对照组 mRNA由于内含子的剪切,阅读框架发生了改变, 的106%、97%;pHPV1实验组HPV E6、E7蛋白 提前出现了终止密码子,因而增加了E6 ORF与 含量分别为阴性对照组的37%、31%;pHPV2实 E7 ORF的距离,使得核糖体有足够的距离再起 验组HPV E6、E7蛋白含量分别为阴性对照组的 始E7的翻译。最近Tang等¨ 研究显示HPV16、 52%、83%。 18 E7蛋白主要是由剪切的E6E7 mRNA以翻译 3 讨 论 终止.再起始的方式翻译形成的。本研究结果显 示,pHPV1可降低Hela细胞内的HPV E6及E7 HPV18基因组包含2个启动子,P105是早期 蛋白,分析原因为针对外显子区的pHPV1既可降 启动子,在E6 ORF上游,启动基因组早期基因的 解形成E6蛋白的E、6E7 mRNA,又可降解形成 转录 引。几乎所有的乳头瘤病毒转录产物为双 E6和E7蛋白的E6E7 mRNA,由于pHPV2不能 顺反子或多顺反子¨ ,包含多个外显子和内含 降解形成E7蛋白的E6E7 mRNA,因而仅对E6 子。其中HPVI8 E6、E7基因的早期转录本pre— 蛋白有明显的降低,而对E7蛋白含量影响较小。 3期 王雪莲等:shRNA抑制宫颈癌Hela细胞株HPV18 E6、E7基因表达的研究 29 参考文献: Huelsmann PM,Rauch P,Allers K,et a1.Inhibition of drug- [8] Schneider—Gadicke A,Schwarz E.Different human cervical carcinoma cell lines show similar transcription patterns of hu- resistant HIV-1 by RNA interference[J].Anti viral Res,2006, 69(1):1-8. mall papillomaviusr type 18 early genes[J].EMBO,1986,5 (9):2285-2292. 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本文标签: shRNA抑制宫颈癌Hela细胞株HPV18E6E7基因表达的研究