sTRAIL基因的表达、纯化及其生物学活性的初步研究

在原核表达系统中表达重组人可溶性肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体(sTRAIL)分子,纯化表达产物,并进行初步的生物学活性的研究中,通过提取外周血淋巴细胞总RNA进行RT—PCR克隆sTRAIL cDNA,构建sTRAIL的原核表达载体,用限制性酶切和DNA测序进行鉴定,IPTG诱导表达。以发酵罐放大培养,SDS-PAGE和Western-blot确认表达,用亲和层析和阳离子层析纯化表达产物,使用L929、Qay肝癌、K562人白血病等肿瘤细胞鉴定活性。结果发现重组表达的sTRAIL融合蛋白占总蛋白的39％,单纯蛋白纯化后纯度达95％,用抗人TRAIL多抗可以确认表达了TRAIL分子,能诱导几株肿瘤细胞凋亡。原核表达系统正确表达了TRAIL分子,并摸索了中试生产的条件,为其在肿瘤生物治疗中的应用奠定了基础。     

重组碱性成纤维细胞生长因子生物学活性研究

碱性成纤维细胞生长因子（basCfibfobl．wu－growthfactor,简称bFGF）具有对成纤维细胞、血管内皮细胞和神经细胞的促生长作用【川。国内已有数家公司在研究开发药用bFGF,作为治疗烧伤、烫伤、溃疡等疾病的外用重组牛bFGF已经上市。虽然牛bFG与人bFGF的氨基酸同源性达98．7％,但目前上市的重组牛bFGF为融合蛋白,在N一端多了17个氨基酸,有可能导致生物学活性发生变化。本文应用Balb／c3Th细胞／MTh生物学活性测定法,分析比较了重组牛bFGF融合蛋白和重组人bFGF生物学活性,为B～质量标准的制定提供了依据。1材料与方法1．三…     

鲑鱼降钙素串联基因的克隆、表达及重组蛋白的生物学活性

目的：将鲑鱼降钙素(salmon calcitoni,sCT)基因以同向串联方式连接,构建串联多拷贝基因的表达质粒pHis-nCT(n≤3),并在原核中表达,研究表达产物的降钙活性。方法：采用半化学半酶促法合成sCT基因,利用基因的特点及特殊的酶切位点NdeI和SamI在表达载体pTrcHisC中进行sCT基因与载体基因的融合及sCT基因的串联,并在TOP10中表达串联多拷贝基因。表达产物形成包含体,对包含体变性、复性后,以Ni-Chelating Sepharose亲和纯化。用血清钙浓度测定法研究串联表达产物及裂解产物的降钙活性。结果：重组菌表达的串联融合蛋白经过变性、复性及亲合层析,纯度达到90％以上。活性试验表明,串联融合蛋白及其裂解产物可以抑制破骨细胞,降低血清钙浓度,且呈剂量效应关系。结论：原核表达质粒pTreHisC可以有效表达串联的sCT基因,重组的串联蛋白及裂解产物均有降钙活性。     

重组人RGD-sTRAIL的表达、纯化及抗肿瘤活性研究

利用PCR技术构建RGD短肽与人肿瘤坏死因子凋亡配体(胞外区114-281)的融合基因,将该DNA片段克隆到原核表达载体pET-11a中。重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导后可表达相对分子质量约为20000的目的蛋白,占菌体蛋白的20％左右,且大多数重组蛋白以不溶的包涵体形式存在。Western印迹表明目的蛋白具有人sTRAIL的抗原性。表达产物经变性、复性、离子交换层析和分子筛等步骤,可以得到纯度大干95％的RGD-sTRAIL重组蛋白。肿瘤细胞体外实验发现,纯化后的RGD-sTRAIL重组蛋白能明显抑制人肺癌细胞A549生长,并呈剂量依赖性。研究结果表明,通过复性,包涵体中的RGD-sTRAIL蛋白得到正确的折叠,并在体外具有杀伤肿瘤细胞的活性,从而为进一步研究体内靶向性杀伤肿瘤细胞奠定了基础。     

可溶性GST-rh TRAIL55-281最佳表达条件及凋亡活性研究

将本室构建的重组质粒pGEX-5X-TRAIL55-281转入大肠杆菌JM109和HB101中,鉴定后诱导表达,然后针对培养温度、培养时间及诱导剂IPTG浓度设立梯度试验,发现重组质粒pGEX-5X-TRAIL在JM109与HB101中的表达情况相近,可溶性的人GST-rh TRAIL55-281最佳表达条件为26℃,0.06 mmol/L IPTG,200 r/min.利用亲和层析法纯化出大量可溶性GST-rh TRAIL55-281后,通过Western Blot及流式细胞仪检测发现GST-rh TRAIL55-281有较好的免疫学活性与生物学活性.为今后TRAIL作为抗肿瘤药物的开发做必要的准备.     

长江江豚TRAIL基因的克隆、体外表达及生物学功能分析

构建可溶性肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)基因的表达体系,研究其蛋白表达产物对肿瘤细胞凋亡的影响,为以后江豚免疫系统的研究奠定基础。通过RT-PCR技术从江豚Neophocaena phoconoides血液总RNA中反转录扩增出肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(简称fTRAIL)的全长cDNA序列,并将fTRAIL的胞外可溶性(简称fsTRAIL)片段连接入表达载体pET43.1a中,在大肠杆菌BL21(DE3)中表达并纯化,Western blotting对产物Nus-His-fsTRAIL蛋白进行鉴定。体外用MTT法、台盼蓝拒染法及流式细胞术检测Nus-His-fs TRAIL蛋白对Jurkat细胞和HeLa细胞的影响。成功构建了fTRAIL胞外可溶性片段(简称fsTRAIL)与pET43.1a组成的表达载体,并获得Nus-His-fsTRAIL蛋白。体外实验表明,Nus-His-fsTRAIL蛋白能够以剂量依赖的方式抑制Jurkat和HeLa细胞的增殖并诱导其凋亡。Nus-His-fsTRAIL表达产物具有对Jurkat和HeLa细胞体外抗肿瘤活性的作用。     

TRAIL的研究进展

TRAIL(TNF-related apoptosis-inducing ligand)是TNF家族新成员,它在细胞凋亡中介导一个非常复杂的信号调控与转导过程,在这一过程中,NF—κB和p53发挥了很重要的调节作用。TRAIL亦能诱导多种肿瘤细胞凋亡而对正常细胞没有显著细胞毒性,可能成为一新的抗肿瘤药物。本文介绍了其在结构、生理功能、表达调控及凋亡诱导机制上的研究进展。     

可溶性TRAIL蛋白的高密度培养及补料策略研究

采用分批补料的方法高密度培养重组大肠杆菌C600/PbvTRAIL制备人可溶性TRAIL蛋白,优化发酵工艺,探索简单高效的分离纯化方法并测定蛋白生物活性。通过比较几种不同的补料策略：间歇流加、Dostat、pHstat,摸索了一种流加策略,即DOstatpHstat组合流加,有效的避免了发酵过程中,尤其是诱导表达阶段乙酸积累的增加,使TRAIL蛋白在高密度培养条件下,得到高效表达。菌体密度最终达到300g/L（WCW）以上,可溶性TRAIL蛋白占菌体总蛋白的4.2%,含量为1.1g/L。在整个发酵过程中,乙酸浓度接近于0,且未使用任何特殊手段,如纯氧、加压等,简化了发酵工艺,降低了发酵成本,为TRAIL的工业化生产创造了条件。     

TRAIL在细胞中的表达及其诱导凋亡的活性分析

以PCR方法克隆了Trail cDNA全长,构建了其真核表达载体,通过脂质转染HeLa细胞,48小时后利用流式细胞仪分析Trail诱导细胞凋亡的比率,发现发生凋亡的细胞为总细胞数的19％。证实了Trail真核4表达系统的产物的生物学活性高,为从真核表达的途径获得Trail基因工程产品奠定了基础。     

Soluble Tumor Necrosis Factor Related Apoptosis Inducing Ligand Level as a Predictor of Severity of Sepsis and the Risk of Mortality in Septic Patients

Background

Tumor necrosis factor related apoptosis inducing ligand (TRAIL) as a member of the TNF gene superfamily induces apoptosis primarily in tumor cells. TRAIL also plays an important role in the modulation of inflammatory responses, especially in the process of immune paralysis. The aim of the present study was to examine soluble TRAIL (sTRAIL) levels in septic patients in an attempt to explore the association between sTRAIL level and the risk of mortality.

Methods

Plasma sTRAIL levels were detected by ELISA in 50 septic patients and 20 healthy volunteers. HLA-DR expression in monocytes was detected by flow cytometry. Selective biochemical parameters were recorded, and patients were monitored in a 28-day period for mortality.

Results

The mean plasma sTRAIL level in septic patients was significantly lower than that in healthy controls (16.9±8.3 vs. 68.3±8.6 pg/ml, P<0.01), and was significantly higher in 28-day survivors than those in non-survivors (19.4±9.8 vs. 13.9±4.7 pg/ml, P<0.05). Univariate analysis indicated that plasma sTRAIL level was positively correlated with monocyte and lymphocyte counts and HLA-DR expression level (r = 0.5, P<0.01; r = 0.3, P<0.05; r = 0.43, P<0.01, respectively). STRAIL level was negatively correlated with APACHE II score, BUN and age (r = −0.48, P<0.01; r = −0.29, P<0.05; r = −0.45, P<0.01, respectively). Multiple linear regression analysis indicated that the predictor of plasma soluble TRAIL level was HLA-DR expression (P<0.01).

Conclusion

Low plasma sTRAIL levels were associated with immune paralysis and a high risk of mortality in patients with septic shock. sTRAIL may prove to be a potential biomarker of immune function and predict the survival of septic patients.     

sTRAIL蛋白原核表达载体的构建、表达及抗肿瘤活性研究

目的:从HL-60细胞中获得了sTrail基因片段,优化蛋白表达条件,并研究其抗肿瘤活性。方法:培养HL-60细胞,提取总RNA,通过RT-PCR扩增sTRAIL蛋白基因片段,并将目的基因克隆至原核表达载体p ET28a上,并电击转化E.coli BL21(DE3),IPTG诱导表达,优化蛋白表达条件,Ni-IDA柱纯化重组蛋白,SDS-PAGE蛋白电泳,胶内酶解质谱鉴定。纯化后的重组蛋白作用HUVEC,He La,Hep-3B,HCT-116,MDA-MB-231,H460细胞检测蛋白生物学作用。结果:DNA测序结果证实成功构建了重组质粒p ET28a-sTrail,SDS-PAGE蛋白电泳,胶内酶解质谱检测显示成功表达sTRAIL蛋白,MTT法和流式细胞术结果显示,sTRAIL蛋白对肿瘤细胞包括He La,HCT-116,MDA-MB-231,H460,Hep-3B细胞有良好的生物活性,对正常的HUVEC细胞无毒性。结论:成功构建可以高效表达sTRAIL蛋白的原核表达载体,优化蛋白的表达和纯化后所得sTRAIL蛋白具有良好的抗肿瘤生物活性,为研究和发展利用sTRAIL蛋白作为临床治疗抗肿瘤药物提供了重要基础。     

肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体的表达及其活性检测

目的:构建肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)高表达工程菌株,以获得具有生物学活性的重组TRAIL蛋白.方法:合成TRAIL基因,转到大肠杆菌中,IPTG诱导获得成功表达;进一步优化,增加可溶形式的蛋白质.利用硫酸铵对发酵液进行沉淀,经Ni柱、阴离子和阳离子交换柱层析,最终获得蛋白质纯品,对其进行体外活性检测.结果:经过IPTG诱导后,TRAIL达到菌体总蛋白的30％;经过优化,可溶形式蛋白达到55％.纯化获得纯度高于95％的TRAIL样品,体外测活结果表明:TRAIL蛋白能有效抑制多种肿瘤细胞增殖,抑制率达到70％-92％.结论:重组TRAIL以可溶形式得到高效表达,且具有较好的生物学活性,为其开发成药用蛋白奠定基础.     

可溶型三聚体血管生长抑制因子Kringle5的克隆,表达,纯化及活性研究

血管生长抑制因子Kringle 5 是目前发现的抑制血管内皮细胞增殖和肿瘤生长的活性最强的纤溶酶原片段,特异性高而毒副作用小,在肿瘤的治疗方面具有潜在的巨大价值和广阔的应用前景。根据K5基因的序列设计PCR引物,通过PCR从已有的克隆载体扩增出人纤维蛋白溶酶原的K5部分基因,将K5基因克隆入原核表达载体pET15b,经序列测定,成功构建了pET15b-K5非融合表达载体。将重组载体导入大肠杆菌中IPTG诱导表达,SDS-PAGE分析目的蛋白主要以可溶形式存在于菌体中,破碎后上清通过阳离子交换层析,纯化获得纯度大于95%的目标蛋白,脱盐后对分子量测定推测形成了三聚体。通过鸡胚绒毛尿囊膜法证明蛋白产物对鸡胚绒毛尿囊膜血管增生有一定的抑制作用。     

重组人胰岛素样生长因子1的原核可溶性表达及活性鉴定

目的:原核可溶性表达人胰岛素样生长因子1(hIGF-1)并进行生物活性测定。方法:PCR扩增hIGF-1核酸序列,克隆至融合表达载体pET-DsbC中,转入大肠杆菌BL21(DE3)进行诱导、表达和纯化,对融合蛋白DsbC-hIGF-1分别进行酶切、Western印迹和生物活性测定。结果:融合蛋白DsbC-hIGF-1在原核系统内经IPTG诱导,主要以可溶性形式表达,其表达量占菌体总蛋白量的30%～35%,Western印迹和MTT法测定结果证明重组DsbC-hIGF-1蛋白具有较强的抗原活性和明显的促NIH/3T3细胞增殖作用。结论:融合蛋白DsbC-hIGF在大肠杆菌中以可溶性表达形式存在并具有类似天然hIGF-1的生物活性,这对进一步研究hIGF-1的结构和功能,开发相应的基因工程产品具有重要意义。     

人sTNFR1基因的克隆、融合表达与生物学活性

采用RT-PCR,从Hela细胞的mRNA中扩增人sTNFR1基因,构建含有目的片段的T载体克隆及原核表达载体pMAL-c2x重组质粒亚克隆,转化入大肠杆菌,测序证实其序列与基因数据库中sTNFR1基因一致。经异丙基-β-D半乳糖苷酶（IPTG）诱导表达,淀粉树脂亲和层析法纯化,得到融合蛋白sTNFR1-MBP。结果显示：经Western-blotting检测,sTNFR1-MBP具有免疫活性;MTT检测目的蛋白可有效地封闭TNFα对QSG7701的细胞毒性作用;流式细胞术检测目的蛋白对TNF-α诱导QSG7701凋亡有抑制作用;sTNFR1-MBP具有良好的生物活性,为今后的研究打下了基础。     

重组人凋亡诱导因子基因的构建、表达及其对HeLa细胞的促凋亡作用

凋亡诱导因子（apoptosis-inducing factor, AIF）定位于细胞的线粒体膜间隙.当凋亡信号刺激时,AIF分子从线粒体释放到胞浆,然后转位到细胞核内,引起染色体核周边凝集和DNA呈大片段断裂（～50 kb）.用RT-PCR法分段克隆得到人全长AIF基因,经改造截去其N端线粒体定位信号编码序列,代之以不同长度的绿脓杆菌外毒素(PE)转膜结构域序列.把这些重组基因克隆入pIRES2-EGFP真核表达载体,脂质体法转染HeLa细胞,通过荧光显微镜观察、共聚焦显微镜观察、电镜观察等方法检测了多种重组人AIF基因的表达及其对细胞生长的影响.证明了重组人AIF基因的表达可引起HeLa细胞死亡,为肿瘤的杀伤提供了新的策略.     

凋亡诱导因子AIF在肝癌组织中的表达及临床意义

目的：探讨凋亡诱导因子（AIF）在肝细胞癌组织中的表达及其临床意义。方法：采用免疫组织化学Envision法检测75例肝细胞癌组织及其相应癌旁肝组织、30例正常肝组织中AIF的表达,并分析其表达与肝细胞癌临床病理因素的相关性。结果：肝癌组织中AIF阳性表达率明显高于癌旁组织及正常肝组织,差异均具有统计学意义（P〈0.01）。AIF在肝癌组织中的表达仅与病理分级密切相关（P〈0.01）,而与年龄、性别、肿瘤大小、临床分期、肿瘤数目、有无肿瘤包膜和有无淋巴结转移、有无门静脉癌栓均无关。结论：AIF表达可能参与了肝癌的发生和发展过程。     

Ubiquitination by the Membrane-associated RING-CH-8 (MARCH-8) Ligase Controls Steady-state Cell Surface Expression of Tumor Necrosis Factor-related Apoptosis Inducing Ligand (TRAIL) Receptor 1

The eleven members of the membrane-associated RING-CH (MARCH) ubiquitin ligase family are relatively unexplored. Upon exogenous (over)expression, a number of these ligases can affect the trafficking of membrane molecules. However, only for MARCH-1 endogenous functions have been demonstrated. For the other endogenous MARCH proteins, no functions or substrates are known. We report here that TRAIL-R1 is a physiological substrate of the endogenous MARCH-8 ligase. Human TRAIL-R1 and R2 play a role in immunosurveillance and are targets for cancer therapy, because they selectively induce apoptosis in tumor cells. We demonstrate that TRAIL-R1 is down-regulated from the cell surface, with great preference over TRAIL-R2, by exogenous expression of MARCH ligases that are implicated in endosomal trafficking, such as MARCH-1 and -8. MARCH-8 attenuated TRAIL-R1 cell surface expression and apoptosis signaling by virtue of its ligase activity. This suggested that ubiquitination of TRAIL-R1 was instrumental in its down-regulation by MARCH-8. Indeed, in cells with endogenous MARCH expression, TRAIL-R1 was ubiquitinated at steady-state, with the conserved membrane-proximal lysine 273 as one of the potential acceptor sites. This residue was also essential for the interaction of TRAIL-R1 with MARCH-1 and MARCH-8 and its down-regulation by these ligases. Gene silencing identified MARCH-8 as the endogenous ligase that ubiquitinates TRAIL-R1 and attenuates its cell surface expression. These findings reveal that endogenous MARCH-8 regulates the steady-state cell surface expression of TRAIL-R1.