| 基质金属蛋白酶-2/9敏感型可跨膜融合抗氧化酶的表达、纯化和表征北大核心CSCD |
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| 引用本文： | 何火聪,林丽香,李玲玲,吴伦巧,林海英,潘剑茹.基质金属蛋白酶-2/9敏感型可跨膜融合抗氧化酶的表达、纯化和表征北大核心CSCD[J].生物工程学报,2022,38(9):3515-3527. |
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| 作者姓名： | 何火聪 林丽香 李玲玲 吴伦巧 林海英 潘剑茹 |
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| 作者单位： | 福建医科大学附属肿瘤医院/福建省肿瘤医院 放射生物学及肿瘤放射治疗学研究室, 福建 福州 350014;福州大学 化学学院, 福建 福州 350108;福州大学 生物科学与工程学院, 福建 福州 350108;雅博捷锐 (厦门) 医疗科技有限公司, 福建 厦门 361028;福州大学 生物科学与工程学院, 福建 福州 350108;福州捷赫生物科技有限公司, 福建 福州 350108;福州大学 生物科学与工程学院, 福建 福州 350108;深圳合民生物科技有限公司, 广东 深圳 518116 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（81974482）；福建省自然科学基金（2019J01191,2018J01732）；福建省卫生健康科研人才培养项目（2019-CXB-8） |
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| 摘 要： | 融合了跨膜肽的抗氧化酶可进入细胞,保护细胞免受放射损伤。然而跨膜肽的跨膜能力没有靶向性,其也可把抗氧化酶带入肿瘤细胞进而保护肿瘤细胞,降低放疗的效果。为此,根据多数肿瘤细胞微环境中存在活性基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)-2或MMP-9的特点,在细胞跨膜肽R9与人铜、锌超氧化物歧化酶(superoxide dismutase 1,SOD1)和谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)之间融合MMP-2/9的底物肽X,设计了融合蛋白GST-SOD1-X-R9。该蛋白在肿瘤微环境中可因MMP-2/9酶切底物肽X而失去跨膜肽,从而无法进入肿瘤细胞,进而只能进入正常细胞。全基因合成SOD1-X-R9序列,并将其插入原核表达载体pGEX-4T-1中,得到表达质粒,并实现了GST-SOD1-X-R9融合蛋白的可溶表达。GST-SOD1-X-R9经硫酸铵沉淀和GST亲和层析纯化,分子量约为47 kDa,与理论值一致。纯化的融合蛋白的SOD活性和GST活性分别为2954 U/mg和328 U/mg。GST-SOD1-X-R9的SOD活性或GST活性在生理条件下几乎没有变化。该融合蛋白在溶液中可被胶原酶Ⅳ部分水解。分别建立了2D和3D培养的HepG2细胞模型来检验肿瘤微环境中的MMP-2活力对该蛋白跨膜能力的影响。在2D培养模型中,HepG2的MMP-2活力极低,但在3D培养模型中,随着培养时间的增加,HepG2肿瘤球的体积变大,其胞外MMP-2活力也随之增强。GST-SOD1-X-R9在2D培养的HepG2细胞中具有和GST-SOD1-R9蛋白一样的跨膜效率,但在3D培养的HepG2细胞球中的跨膜能力大大降低。本研究为后续深入研究GST-SOD1-X-R9靶向防护正常细胞的氧化损伤效应奠定了基础。
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| 关 键 词： | 抗氧化酶 MMP-2/9敏感性 可跨膜 大肠杆菌表达体系 纯化 稳定性 |
| 收稿时间： | 2022/1/19 0:00:00 |
Expression, purification, and characterization of cell-permeable fusion antioxidant enzyme sensitive to matrix metalloproteinases-2/9 |
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| HE Huocong,LIN Lixiang,LI Lingling,WU Lunqiao,LIN Haiying,PAN Jianru.Expression, purification, and characterization of cell-permeable fusion antioxidant enzyme sensitive to matrix metalloproteinases-2/9[J].Chinese Journal of Biotechnology,2022,38(9):3515-3527. |
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| Authors: | HE Huocong LIN Lixiang LI Lingling WU Lunqiao LIN Haiying PAN Jianru |
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| Institution: | Laboratory of Radiation Biology and Oncology, Fujian Medical University Cancer Hospital & Fujian Cancer Hospital, Fuzhou 350014, Fujian, China;College of Chemistry, Fuzhou University, Fuzhou 350108, Fujian, China;College of Biological Science and Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350108, Fujian, China;Yabo Jierui (Xiamen) Medical Technology Co. Ltd., Xiamen 361028, Fujian, China;College of Biological Science and Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350108, Fujian, China;Fuzhou Jiehe Biotechnology Co. Ltd., Fuzhou 350108, Fujian, China;College of Biological Science and Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350108, Fujian, China;Shenzhen Hemin Biotechnology Co. Ltd., Shenzhen 518116, Guangdong, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | antioxidant enzyme MMP-2/9 sensitive cell permeable expression in Escherichia coli purification stability |
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