细胞因子与膜受体蛋白相互作用的研究方法

细胞因子与膜受体的相互作用是生命活动中的重要环节。癌症、自身免疫疾病、代谢紊乱等疾病的发生都和细胞因子失调有着密切的关系,研究细胞因子和受体的相互作用成为治疗上述疾病的基石。本文综述了现今常用的研究方法,包括从最经典的同位素标记直接检测受体与配体的结合,到生化通路下游信号检测,再到生物物理高通量检测方法。     

S100A4原核表达载体的构建以及蛋白的表达和纯化

S100A4是S100蛋白家族的成员,在细胞的增殖、分化、损伤修复以及肿瘤细胞转移等方面发挥重要的调控作用.本研究将S100A4全长基因构建到pET28a原核表达载体上,利用大肠杆菌表达系统表达和纯化出高纯度的重组人S100A4.通过试验证明,重组人S100A4蛋白在体外可以有效地增强黑色素瘤细胞A375-S2的增殖.重组人S100A4原核表达与纯化方法的建立将促进其结构和生物学功能研究,并且对于S100蛋白家族其它蛋白的表达与纯化具有重要的参考意义.     

人CXCL4蛋白原核表达与纯化

CXCL4又名血小板因子4(PF4),属于CXC趋化因子亚家族,能够广谱的作用于多种细胞,在炎症,凝血等众多生理及病理反应中发挥重要作用。将CXCL4全长基因构建到原核表达载体pET43.1a(+),利用大肠杆菌系统表达,继而纯化获得高纯度的目的蛋白。实验表明重组人CXCL4蛋白可以有效抑制人肾癌细胞增殖,具有生物学活性。重组人CXCL4原核表达与纯化方法的建立将有助于其生物学结构与功能的研究,并且对趋化因子家族其它蛋白质的表达与纯化具有参考价值。     

XCR1与CXCR4形成异源二聚体并调控其内化

趋化因子及其受体信号通路是肿瘤细胞转移的主要调控因素之一,趋化因子受体CXCR4和XCR1都被证明参与了乳腺癌的进展。本文基于膜蛋白酵母双杂交发现了XCR1-CXCR4这一尚未报道过的相互作用对,进一步通过生物发光共振能量转移技术(bioluminescence resonance energy transfer, BRET)验证并发现XCR1可以竞争性地结合CXCR4受体 (P<0.01),形成异源二聚体。在功能方面,首先通过XCR1和CXCR4瞬时转染HEK293细胞进行划痕实验,加入30 nmol/L SDF-1β后,共转组41.55%的伤口愈合率低于单转CXCR4组的58.75%,说明XCR1的共表达抑制了基质细胞衍生因子-1β(SDF-1β)/ CXC趋化因子受体4型 (CXCR4)信号通路介导的细胞运动性(P<0.05);其次,利用CXCR4-EGFP转基因HEK293细胞系,共表达XCR1后,流式细胞术检测细胞表面CXCR4受体荧光。结果显示,在30 nmol/L SDF-1β的诱导下,XCR1能够加速异源二聚体中CXCR4的内化 (P<0.05),使得内化率从14.38%上升到64.10%;最后,分别检测了控制细胞增殖的Akt和控制细胞迁移的ERK信号通路的变化。结果发现,在SDF-1β刺激10 min后,单转CXCR4组的ERK磷酸化为3.59倍,而共转染XCR1/CXCR4组ERK的磷酸化水平仅为2.08倍,二聚化使得ERK磷酸化水平下降,且激活时间缩短;而Akt的磷酸化水平几乎不受影响。本研究揭示了CXCR4和XCR1二聚化现象,以及该二聚体对CXCR4介导的细胞运动性、受体内化和ERK磷酸化的影响。提示靶向XCR1的药物可以成为CXCR4交叉脱敏的候选药物,对于抑制乳腺癌转移提供了一个可供选择的思路。