陳曉娟 張顏波 閆少春 邵 國(guó)
(1.包頭醫(yī)學(xué)院生物研究中心和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,內(nèi)蒙古 包頭 014060;2.泰山醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,山東 泰安 271000)
BS69是一個(gè)多結(jié)構(gòu)域的蛋白,也稱之為ZMYND11(zinc finger,MYND domain containing 11),它的氨基端含有Bromo結(jié)構(gòu)、PWWP結(jié)構(gòu)和PHD鋅指,而羧基端則含有一個(gè)MYND鋅指。研究顯示:BS69還存在一個(gè)不同的剪切本—BRAM1,它只是包括羧基端的一個(gè)部分[1]。
對(duì)BS69研究較多的是其對(duì)EB病毒(一種轉(zhuǎn)化的DNA病毒,主要感染人的鼻炎上皮細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞)LMP1蛋白的調(diào)控[2]。在全世界的總?cè)丝诋?dāng)中,大約95%的人群呈現(xiàn)EBV陽(yáng)性,但由于人體其本身免疫系統(tǒng)的保護(hù),這些人群大部分還是健康的。但是,如若某些免疫系統(tǒng)功能下降,EBV即可能與鼻咽癌、Burkitt淋巴癌、Hodgkin疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān)[3]。其次,EBV也很容易轉(zhuǎn)化為人靜止的B細(xì)胞,從而形成永生的淋巴細(xì)胞系。
此外,有證據(jù)表明:BS69能通過(guò)MYND結(jié)構(gòu)域,結(jié)合轉(zhuǎn)錄輔抑制因子N-CoR,來(lái)發(fā)揮其轉(zhuǎn)錄抑制的作用,從而抑制它的轉(zhuǎn)錄活性[4];而BS69除了可以與一系列的轉(zhuǎn)錄因子發(fā)生相互作用之外,與調(diào)節(jié)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的蛋白-諸如染色質(zhì)重構(gòu)復(fù)合物中的Brg1[5]蛋白、組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶EZH2、組蛋白去乙酰酶HDAC1等也可以發(fā)生相互作用[6]。因此,運(yùn)用純生物化學(xué)的方法,在體外對(duì)BS69細(xì)胞進(jìn)行原核表達(dá),對(duì)于其在體外功能的研究是有長(zhǎng)遠(yuǎn)意義的。所以,本次研究,我們將大腸桿菌作為生物反應(yīng)器,對(duì)BS69進(jìn)行表達(dá),為研究此生物的體外特征以及其生物學(xué)功能做好鋪墊。
pEGFP-BS69質(zhì)粒由Dr.Jun Wan贈(zèng)予[7];Expand High Fidelity PCR System 及rapid ligation Kit 購(gòu)于Roche公司;DNA凝膠回收試劑盒于Qiagen公司; Thrombin 購(gòu)于Novus 公司;限制性內(nèi)切酶EcoRI 和BamHI 購(gòu)于Takara 公司;DNA 回收試劑盒購(gòu)于Qiagen 公司,GSTrap HP 購(gòu)于GE 公司。
1.2.1BS69基因的亞克隆 取1 μl由Dr.Jun Wan贈(zèng)予pEGFP-BS69質(zhì)粒作為模板,按照Expand High Fidelity PCR System方法進(jìn)行PCR擴(kuò)增,所用引物為:F:5'- CGGGATCCATGGCACGTTTAACAAAAAGA-3';R:5'-GCGAATTCTCATTGGTGATGGTGATGATGTCTTTTCCGGCGGCAGGTGCG-3'。擴(kuò)增條件為94 ℃ 變性5 min; 94 ℃、30 s;56 ℃、60 s;72 ℃、300 s;共進(jìn)行30個(gè)循環(huán),72 ℃延伸8 min。1.0% 瓊脂糖凝膠電泳對(duì)PCR 產(chǎn)物進(jìn)行電泳,將1.7 kb的擴(kuò)增產(chǎn)物用Qiagen 公司的DNA凝膠回收試劑盒進(jìn)行回收。
1.2.2原核表達(dá)載體的構(gòu)建和鑒定 將回收的1689bp的片段及PGEX-4T·3載體分別用EcoRI和BamHI雙酶切后回收所需要的目的片段,之后將回收的片段及質(zhì)粒用rapid ligation kit連接酶進(jìn)行連接。連接后生成的連接產(chǎn)物再轉(zhuǎn)化入DH5α感受態(tài)細(xì)菌,加入LB培養(yǎng)液,取少量菌液進(jìn)行涂平板,次日挑取單個(gè)克隆進(jìn)行擴(kuò)增、搖菌、并提取質(zhì)粒。之后將提取的重組質(zhì)粒分別用BamHIⅠ和EcoRⅠ進(jìn)行雙酶切。將酶切正確的重組質(zhì)粒測(cè)序并鑒定。
1.2.3PGEX-4T·3-BS69質(zhì)粒在大腸桿菌中的表達(dá) 將測(cè)序正確的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化入大腸桿菌表達(dá)菌BL21中,使其篩選陽(yáng)性表達(dá)菌株,并接種于選擇性LB液體培養(yǎng)基中( 50 g/ml amp ),37 ℃ ,225 r/m in,振蕩培養(yǎng)至OD600=0.7時(shí),加入IPTG 1 mol /L于菌液中,此時(shí)IPTG的終濃度為0.5 mmol/L,誘導(dǎo)5 h后,收獲菌體;同時(shí)設(shè)空質(zhì)粒的對(duì)照組。
1.2.4蛋白純化 將按上述方法誘導(dǎo)培養(yǎng)后收集的菌體,加入5 倍體積冰冷的PBS清洗3遍,然后再用1 ml冰冷的PBS對(duì)菌體進(jìn)行懸浮;之后在冰浴上用超聲破碎儀破菌99次,間歇5 s,每次4 s,電壓為200V~300 V,13000 rpm,4 ℃,離心機(jī)離心20 min,將上清液移入另一支干凈的離心管中。之后上清液按照 GSTrap 說(shuō)明書進(jìn)行蛋白純化,經(jīng)Thrombin 酶切洗脫下來(lái)的蛋白跑SDS-PAGE膠電泳進(jìn)行鑒定。
通過(guò)PCR進(jìn)行擴(kuò)增,將產(chǎn)物進(jìn)行1﹪瓊脂糖凝膠電泳,將得到1689bp左右的目的片段回收。
將PCR 產(chǎn)物及PGEX-4T·3以EcoRI和Bam HⅠ雙酶切,酶切產(chǎn)物經(jīng)PCR 純化試劑盒純化去除小片段,經(jīng)rapid ligation Kit進(jìn)行連接,連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化入感受態(tài)細(xì)菌中。挑取單克隆,進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng),提取質(zhì)粒,經(jīng)Bam HⅠ和EcoRI雙酶切,1﹪瓊脂糖凝膠電泳檢查片段大小,表明目的片段已插入到表達(dá)載體中,電泳結(jié)果見圖1。
M:marker;1:pGEX-BS69質(zhì)粒BamHI和EcoRI酶切,切出1.7kb和4.3kb兩個(gè)片段
選取其中6個(gè)克隆送公司進(jìn)行測(cè)序,測(cè)得序列與Genbank登記的大鼠的BS69基因同源序列完全相同即為大鼠的PGEX-4T·3-BS69質(zhì)粒。
含有PGEX-4T·3-BS69的BL21經(jīng)IPTG誘導(dǎo)表達(dá)后,分離上清中含有GST-BS69融合蛋白,融合蛋白與GSTrap結(jié)合后利用Thrombin 酶切將BS69釋放出來(lái),經(jīng)SDS-PAGE分析( 圖2),可明顯看到預(yù)期BS69分子量大小相符( 約70kD ) 的條帶。
M:marker;BS69:純化的BS69蛋白
BS69最初由Hateboer等人鑒定出來(lái),并因?yàn)槠浞肿恿繛?9kda而進(jìn)行命名。他們還用Northern雜交的方法,分析小鼠幾種不同組織中BS69的表達(dá)水平,并在所有的測(cè)試組織中發(fā)現(xiàn)一個(gè)轉(zhuǎn)錄本,大約有4.7kb,且檢測(cè)其在睪丸、腦、肺中表達(dá)量較低,而在腎臟中的表達(dá)量最高。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)BS69作為一種腺病毒結(jié)合蛋白,它的主要功能是通過(guò)289R EIA腫瘤蛋白抑制反式激活,在與各種轉(zhuǎn)錄因子的相互聯(lián)系中充當(dāng)協(xié)阻抑物的角色,從而抑制EIA的反式活化作用和轉(zhuǎn)錄促進(jìn)作用[8,9]。但是迄今為止,BS69的很多特點(diǎn)和確切的生物學(xué)功能仍有待于研究。
除此之外,BS69還可能參與細(xì)胞的衰老[10]。例如在人的原代成纖維細(xì)胞IMR90中,使用RNA干擾的方法使BS69的表達(dá)降低時(shí),發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的擴(kuò)增速度變得很慢,這一現(xiàn)象說(shuō)明BS69可能參與了細(xì)胞周期的調(diào)控[11];與此用時(shí),研究者還發(fā)現(xiàn)BS69作為一種轉(zhuǎn)錄調(diào)控的阻遏因子,可能也會(huì)通過(guò)抑制細(xì)胞周期相關(guān)基因的表達(dá)來(lái)發(fā)揮其功能;因此,經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn),p21Cip1在敲除BS69之后表達(dá)量會(huì)增高,p21作為一種細(xì)胞周期的抑制因子,在衰老細(xì)胞的表達(dá)中被誘導(dǎo)性升高,但是p53和p16等基因的表達(dá)卻沒(méi)有什么改變。因此,BS69是否與細(xì)胞的衰老有聯(lián)系也有待于研究。
我們成功構(gòu)建了原核表達(dá)載體PGEX-4T·3-BS69,并對(duì)其進(jìn)行了體外表達(dá),為進(jìn)一步研究BS69的功能奠定了基礎(chǔ)。
本研究為BS69蛋白功能的研究,和深入探討EB病毒誘導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制奠定基礎(chǔ),并以期對(duì)揭開病毒復(fù)制和對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生的影響,設(shè)計(jì)藥物阻止病毒復(fù)制、EBV 及相關(guān)腫瘤的預(yù)防和治療提供一些新的線索。
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