美迪西被誉为中国优秀的药物研发外包服务公司(CRO)之一,在上海建立了一家集化合物合成、化合物活性筛选、结构生物学、药效学评价、药代学评价和毒理学评价为一体的符合国际标准的综合技术服务平台,并得到了国际药品管理部门的认可。www.medicilon.com.cn 

CDK3哺乳动物表达载体的构建及CDK3与疾病的关系

上一篇 / 下一篇  2019-01-02 13:05:54

细胞周期依赖性蛋白激酶CDK3是细胞周期调控机制的核心,研究表明CDK3与一些肿瘤的发生和发展密切相关。CDK3作为一种酶,其催化活性的发挥涉及磷酸基团的转移,因此构建CDK3系列的哺乳动物表达载体,然后在小鼠成纤维细胞NTH3T3中进行CDK3的表达研究,并用生物信息学手段预测CDK3上的磷酸化位点,为研究CDK3在肿瘤中的功能提供了研究基础。

按照宿主细胞的类型,可将基因表达系统大致分为原核、酵母、植物、昆虫和哺乳动物细胞表达系统。与其它系统相比,哺乳动物表达载体的优势在于能够指导蛋白质的正确折叠,提供复杂的N型糖基化和准确的O型糖基化等多种翻译后加工功能,因而表达产物在分子结构、理化特性和生物学功能方面最接近于天然的高等生物蛋白质分子。在中国GLP机构排名中靠前的美迪西生物在重组蛋白表达与纯化服务方面经验丰富,拥有多种蛋白表达系统,包括原核蛋白表达系统、酵母蛋白表达系统、昆虫细胞蛋白表达系统(杆状病毒)哺乳动物细胞蛋白表达系统,具备多种融合技术,可以为客户在蛋白表达与纯化方面提供多种选择。

1CDK3系列的哺乳动物表达载体的构建

CDK3CDKs家族中的一员,参与细胞周期的调控,而肿瘤的发展与细胞周期密切相关。由于CDK3作为一细胞周期正性调控因子,能促进细胞停泊非依赖性生长。CDK3调控机制研究可能为肿瘤的发生、发展以及肿瘤的转移研究提供新的线索,也可能为肿瘤的早期诊断和治疗提供新思路。构建一系列细胞周期蛋白依赖激酶3(CDK3)的哺乳动物表达载体,并在真核细胞NIH3T3中进行初步表达,为在肿瘤中研究CDK3提供实验材料

食管癌细胞中提取总RNART-PCR扩增CDK3编码区,然后将PCR产物克隆到T载体;扩增后的CDK3片段分别亚克隆入pcDNA3-4pNTAPpEGFP4种哺乳动物表达载体;将获得的表达载体转染小鼠成纤维细胞NIH3T3,并用蛋白免疫印迹法进行初步的CDK3表达分析。

结果发现PCR扩增获得约900 bp目的片段,经T载体克隆和DNA序列分析显示重组片段是人CDK3基因序列,全长915 bpCDK3目的片段分别亚克隆入pcDNA3-4pNTAPpEGFP载体,获得相应表达载体;运用构建的表达载体,可以在真核细胞中表达出CDK3蛋白。因此成功构建了CDK3系列哺乳动物细胞表达载体,并在NIH3T3中得到表达。

2CDK3表达与鼻咽癌的关系

有研究者研究了细胞周期依赖性蛋白激酶3(CDK3)在鼻咽癌中的表达及其与临床病理因素的关系,探讨了其临床意义。研究者用免疫组织化学方法检测94例鼻咽癌组织中CDK3的表达,以40例鼻咽炎组织为实验对照。结果发现94例鼻咽癌组织中CDK3的阳性表达率达67.0%,对照组40例鼻咽炎组织中CDK3的阳性表达率为12.5%CDK3在鼻咽癌组织的表达显著高于在鼻咽炎的表达(P<0.05)CDK3主要表达于鼻咽癌细胞质,少数表达于核内。CDK3蛋白表达与鼻咽癌TNM分期有关(P<0.01)

因此CDK3在鼻咽癌中表达增高,并与鼻咽癌TNM分期有关,提示CDK3蛋白在鼻咽癌的发生和发展过程中可能发挥作用。

3CDK3表达与结肠癌的关系

还有研究者研究了Cdk3在结肠息肉、结肠腺瘤、结肠癌组织中的表达,探讨Cdk3在结肠癌变过程中的演变规律及其意义。采用免疫组织化学和原位杂交的方法检测22例结肠癌组织、22例结肠腺瘤组织、24例结肠息肉组织中Cdk3蛋白和mRNA的表达。结果发现Cdk3蛋白和mRNA在结肠息肉、结肠腺瘤、结肠癌组织中的表达呈核、质型,以质为主。

图像分析结果显示,结肠癌组织中Cdk3蛋白表达平均光密度值(0.80±0.36)明显高于结肠腺瘤组织(0.48±0.22)和结肠息肉组织(0.25±0.13)(P<0.05),结肠腺瘤组织中Cdk3蛋白表达平均光密度值明显高于结肠息肉组织(P<0.05),结肠癌组织中的阳性细胞数(266.5±40.2)明显高于结肠腺瘤组织(132.0±37.4)和结肠息肉组织(129.3±26.7)

因此Cdk3在结肠癌变过程中表达逐步增强,在结肠癌组织中异常高表达,可能在结肠癌变过程中发挥重要作用.

4CDK3表达与肝细胞癌的关系

研究Cdk3在肝细胞癌中的表达及其致癌的分子机制,为肝癌的早期诊断提供实验和理论依据,主要方法是:

1)用免疫组化检测9例原发性肝细胞癌(HCC)7例肝硬化、10例肝炎中的Cdk3蛋白表达,用原位杂交的方法检测4例原发性肝细胞性肝癌(HCC)6例肝硬化、5例肝炎中的Cdk3 mRNA的表达,探讨Cdk3HCC癌变过程中的规律;

2)用软琼脂细胞集落形成实验观察Cdk3过表达促进细胞恶性转化的效应;

3)用双色免疫荧光实验分析Cdk3c-Jun在细胞中的共定位,分析Cdk3参与癌变可能的分子机制;

4)用荧光素酶报告基因方法分析Cdk3过表达对AP-1活性的影响及Cdk3参与癌变可能的分子机制。

结果发现

1Cdk3蛋白在HCC中的表达为核-浆型,以浆为主。相对于肝炎和肝硬化组织,Cdk3蛋白在HCC中表达显著升高(P0.05)Cdk3 mRNA在肝炎、肝硬化和HCC均有表达,且为核-浆型,以浆为主,但无显著性差异(P0.05)

2)利用稳定表达细胞系Cdk3-JB6Cdk3-DN-JB6分析Cdk3对细胞停泊非依赖性增长的影响,软琼脂集落形成实验结果显示,在EGF的刺激下Cdk3稳定表达的JB6细胞形成集落数显著高于Cdk-DN(P0.05)及没有转染Cdk3JB6细胞(P0.05)

3Cdk3c-Jun共定位于JB6细胞核;

4)转染Cdk3JB6细胞中AP-1荧光酶活性与没有转染Cdk3或转染Cdk3-DN的细胞中AP-1相对活性相比明显升高(P0.05)

因此,Cdk3蛋白在肝细胞癌癌变过程中表达逐步增强,这提示Cdk3HCC癌变过程中发挥了重要作用; Cdk3过表达可促进细胞恶性转化; Cdk3c-Jun共定位于细胞核; Cdk3通过上调AP-1的活性促使细胞恶性转化。

此外Cdk3还与恶性胶质瘤、成神经细胞瘤、乳腺癌等的发生和发展密切相关。为了在肿瘤细胞中探讨CDK3的生物学功能和修饰位点,构建了人CDK3基因的系列哺乳动物表达载体。其中pcDNA3表达载体可以在哺乳动物细胞中高效表达,pcDNA4表达载体含有TetO2,在四环素的诱导下外源基因才能表达,便于调控外源基因的表达,这2种表达载体可以用于基因功能研究。CDK3系列的哺乳动物表达载体的构建,可以用于全方位研究CDK3基因的功能、表达以及修饰情况,为在肿瘤中研究CDK3提供实验材料。


TAG: 哺乳动物结肠癌食管癌鼻咽癌cdk3

 

评分:0

我来说两句

显示全部

:loveliness::handshake:victory::funk::time::kiss::call::hug::lol:'(:Q:L;P:$:P:o:@:D:(:)

Open Toolbar