人α1抗胰蛋白酶(α1-AT)基因cDNA的克隆与序列分析
2023-07-15
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现代肿瘤医学2009年1月第17卷锺 ・23・ CT[J].Radiology,2001,218:556—561. [5] Fournier LS,Cuenod CA,deBazelaire C,et a1.Early modiifcations of hepatic peffusion measured by functionM CT in a rat model of perimental study[J].RevIntHepatol,1965,15:684-690. [7]Ackerman NB,Lien WM,Silverman NA.The blood supply ofexpe ̄ imental liver metastases.The effects of acute ligation of the hepatic hepatocellulra cracinoma using a blood pool contrsta agent[J].Eur Radiol,2004,14:2125—2133. artery or portal vein[J].Surgery,1972,71:636—641. (编校:张志明) [6]Honjo I,Matsumura H.Vsculr adistirbution of hepatic tumors.Ex一 人OL 抗胰蛋白酶(OL。一AT)基因cDNA的克隆与序列分析 尹小青,黄立军,李斌,王占明,黄志中 Cloning and sequencing of human alphal—antitrypsin( l—AT) YIN Xiao—qing,HUANG Li-jun,LI Bin,WANG Zhan—ruing,HUANG Zhi—zhong Department ofInformation,Tangdu Hospital,Fourth Military Medical University,Xitm 710038,China. 【Abstract】Objective:To clone the gene encoding human alphal—antitrypsin( l—AT).Methods:Using the isolated total RNA from human embryo kidney cell line HEK293 as the template,the cDNA encoding Ot1一AT was ampliifed by reverse transcription—polymerase chain reaction(RT—PCR)method,and then cloned into pUC19一AT and sequenced.Results:The cloned human 1一AT sequence was the salTle as reported.Conclusion:The geng encoding the human l—AT successfully acquired by gene cloning,which have made a foundation for its further functional re・ search. 【Key words】alphal—antitrypsin(d1一AT);gene cloning;DNA sequencing Modem Oncology 2009,17(O1):0023—0025 【摘要】 目的:克隆人 。抗胰蛋白酶基因的cDNA并进行序列分析。方法:以人胚肾细胞系HEK293的mR. NA为模板,采用RT—PCR方法得到人oL 一AT基因的eDNA,克隆至载体pUC19中,酶切鉴定后进行序列分 析。结果:获得人d。一AT基因的cDNA和重组质粒pUC19一AT,DNA序列分析证实获得的0c 一AT基因 cDNA,其序列和文献报道一致。结论:采用基因克隆的方法得到人 一AT基因eDNA,为进一步进行其结构 和功能研究打下了基础。 【关键词】d 抗胰蛋白酶;基因克隆;序列分析 【中图分类号】R730.23 【文献标识码】A 抗胰蛋白酶为呼吸系统的非特异性可溶因子,与呼 【文章编号】1672—4992一(2009)01—0023—03 板,采用RT—PCR方法得到人d 一AT基因的eDNA,克隆至 .吸道抵抗力关系密切,它可抑制多种酶的活性,包括细菌的 酶,以及中性白细胞溶酶体分泌的蛋白酶、弹性蛋白酶、胶原 酶、纤维蛋白溶酶和凝血酶。 、抗胰蛋白酶的缺乏与慢性 阻塞性肺病的形成关系密切,因为它的缺乏,不能及时控制 感染和炎症产生的多种蛋白酶,而造成肺组织破坏。近年的 载体pUC19中,酶切鉴定后进行序列分析,获得了人 一AT 基因,为进一步进行其结构和功能研究打下了基础。 1材料和方法 1.1材料 人胚肾细胞系HEK293为本室细胞室保存,质粒pUC19 购自Invitrogen公司,TRIPure Isolation Reagent总RNA提取 试剂盒购自Bohringer Mannheim公司、THERMOSCRIPT RT— PCR试剂盒为Gibco BRL公司产品,Wizard PCR产物纯化试 研究发现慢性阻塞性肺病伴有d 抗胰蛋白酶缺乏的人群肺 癌发生率明显高于正常人群 。Ot.抗胰蛋白酶的研究有助 于探讨慢性阻塞性肺部疾病及肺癌的发病机理,并对临床应 用打下基础。我们以人胚肾细胞系HEK293的mRNA为模 【收稿日期】2008—06—26 【修回日期】2008—09—08 【基金项目】 国家自然科学基金资助项目(编号:30271461) 【作者单位】 第四军医大学唐都医院,陕西事肿瘤的基础研究工作。 剂盒为Promega公司产品,QIAquiek DNA纯化试剂盒为 QIAGEN公司产品,质粒提取试剂盒为上海华舜产品。限制 性核酸内切酶及rl4 DNA连接酶购自Gibco BRL公司。 根据文献报道的人 。抗胰蛋白酶基因编码区的序列, 设计一对引物,酶切位点。上游引物P1:5 一CGGAATrCAT. GCCGTCrI3"CTGTCTCGT~3 横线上面部分为限制性内切酶 EcoRI酶切位点;下游引物1'2:5,-GCTCTAGATrAqqqq3'一 GGGTGGGArrrcA C一3 其中横线上面部分为XbaI酶切位 点。引物由上海“生工”生物工程有限公司合成。 西安710038 【作者简介】尹小青(1974一),女,江西井岗山人,工程师,主要从 【通讯作者】黄志中(1967一),男,陕西人,副主任医师,副教授,主 要从事肿瘤的基础研究工作。 24MODERNONCOLOGY,Jan.2009,VOI17.,NO1.12.方法.和细胞培养与总RNAHindlll。酶切鉴定。结果表明符合。pUCl9一AT的酶切图121.HEK293提取和定量,HEK293谱1%琼脂糖凝胶电泳结果见图2细胞培养于含5%CO,,10%胎牛血清的参照DMEM,培养基中在.37℃、孵箱中培养至对数生长末期。0re25%胰蛋白酶消化n后细胞计数并离心收集RNATRIPuIsolatio。Reagent总提取试剂盒说明书进行总RNA—RNA提取按在紫外分光光度2计下测量122..—的OD值取。RTPCR1txgo总ligo,RNATHERMOSCRIPTRTcPCR。试剂盒推荐方法以缓冲液30(dT)为引物合成10mDNA.第一1,链取2汕l反转录产物为模板加入10×Mo~LdNTP15斗lp1,.PCRo5trl,,50mMol/LMgSO。10两引物各5s10pml,补水至取ar50斗lPCR反应条件为:94~(2变性分钟后,,按下述参数循环次:94C变性1%15s,51℃退火3072qC延。伸90s按照123..。10斗IPCR产物经AT的琼脂糖凝胶电泳分析。l2一3WizdPCR产物纯化试剂盒说明书纯化一图2pUCl9AT重组质粒酶切鉴定结果一重组质粒pUCl9DNA,的构建和鉴定~质粒pUCl9,1:DL2000DNA标3:;准;2:重组质粒pUCl9pUCl9ATEcoRI和E。coRV双及纯化后的PCR扩增产物用EcoRI和XhaI37C酶切2h酶酶切23.重组质粒一ATBamHI和HindIll双酶切切后的载体和片段DNA经1%琼脂糖凝胶电泳QIAqu、ickpUCl9AT一的序列分析重组质粒进行序列分析AT。纯化试剂盒回收,二者在T4一DNAAT、连接酶的作用下。,14℃连对pUCl9AT一结果表明本,接16h构建重组质粒,pUCl9转化至大肠杆菌的LBDH5实验所克隆的道的完全3一d.基因编码区的核苷酸序列与文献报感受态细胞中在含氨苄青霉素平皿上37C培养~IPTGXgal\,培养基的致。16h,经蓝白菌落筛选挑选白色单菌落接lOOmg/L,讨论O/,.一种于37℃3mlLB培养基(含。氨苄青霉素)的试管中EcoRIAT主要是由肝细胞合成的一一种丝氨酸蛋白酶抑制、、,振荡过夜DNA,收集菌体用质粒提取试剂盒碱裂解法提一剂能抑制多种丝氨酸内切肽酶,、弹性蛋白酶胰蛋白酶血,取质粒124..pUCl9AT分别经和EcoRV、BamHI和浆素凝血酶等蛋白酶的活性在电泳中其迁移位点位于,HindⅢ酶切鉴定。仅,蛋白带因而又被称为,,Ot,一蛋白酶抑制剂”0。d,ATpins具或,序列测定“”取酶切鉴定正确的重组克隆进行序列测。有较强的血管透通性在肺组织中的浓度较其它d:一ser定由上海生工生物工程有限公司完成,巨球蛋白的浓度高而且对弹性蛋白酶的专,一性更强221.结果RT—因而它更主要的生理功能在于抑制肺脏弹性蛋白酶的活性DNA,PCR法获取人∞一AT基因06c保护肺部不受弹性蛋白酶的酶解损伤与仪.一。提取的HEK293细胞总RNA适当稀释后经紫外分光光.AT缺乏直接相关的疾病主要是肺和肝脏疾、度计分析,0D260和OD280分别为0和0031.,二者比值病”0。肺气肿是伴随有末端气室壁毁坏的与末端气室扩张。为195.,经RTPCR扩增得到约1200bp的片段其电泳结,有关的慢性支气管失常早在60年代就发现了血清中蛋白果见图1。酶抑制剂的遗传性缺陷并注意到严重肺气肿的早期突发与,蛋白酶抑制剂缺乏的显著关系主要证据来自于对血清理,,AT缺乏引发的早期突发性肺气肿的病理观察Ot一。Gadek。等发由于现,AT一承担了肺部绝大部分的抗弹性蛋白酶活性AT,缺乏d.减弱了支气管壁对嗜中性细胞释放的弹性蛋一白酶的防护能力导致肺部蛋白酶,抗蛋白酶的严重失衡”0。。严重的AT仪,~AT,缺乏患者的肺部因弹性蛋白酶的不断水解破z坏导致损伤其结果就是不可逆的肺部疾病,型Ot一,在肝细胞内的沉积非常明显形成的不溶聚积体可由显。微镜观察部分变异型,仪,AT在合成过程中可加工完全AT并分泌到血液中而大部分则在其糖基化过程中停止下来并发生聚合在内质网上沉积,。d.一分子无定形的聚合体,l2在肝细胞内质网上的沉积将导致肝细胞损伤引发肝脏硬化”0。图11:PCR产物的琼脂糖凝胶电泳2准;:因此对,d一.AT进行深入的研究将对肺脏肝脏等多,DL2000DNA标一PCR产物。种器官的疾病的预防和治疗提供理论依据。22.重组质粒pUCl9AT的构建及酶切鉴定80本实验在设计引物时根据,,仪~,AT的特点采用Primer转化后的平皿上长出约,个单菌落蓝多自少挑选,43软件设计引物将基因两侧加入了便于基因克隆的限制性,个白色单菌落小量培养后提取质粒进行限制性内切酶酶切分析所有质粒均能切下与预期大小相符的片段任取,一内切酶扩增选择,d一,AT的编码序列,。为提高实验的成功率在,,个RT—PCR模板时参考文献中md一,AT的表达分布情。重组质粒进一步酶切鉴定分别经,EcoRI和EcoRV、BamHI况选用了该基因RNA表达水平高的人胚肾细胞系现代肿瘤医学2009年1月第17卷第1期 ・25- HEK293,结果表明一组PCR反应就得到了特异性、高产率的 扩增产物。将RT—PCR扩增得到的基因片段双黏端插入 clinical manifestation[J].Ann Med,1996,28(5):385—394. [3] Sveger T,Eriksson S.The liver in adolescents with alpha1一anti- trypsin deficiency[J].Hepatology,1995,22(2):514—517. [4]Gadek JE,Fells GA,Zimmerman RL,et a1.Antielastases ofthe hu— man alveolar structures.Implications for the protease—antiprotease pUC19中,酶切鉴定正确后进行序列测定,结果证明得到的 基因与文献报道完全一致,为下一步基因真核表达及功能研 究提供了条件。 【参考文献】 [1] Yang P.Alphal—antitrypsin deficiency allele carriers in lung calla— theory of emphysema[J].J ClinInvest,1981,68(4):889—898. [5]Lomas DA.New insishts into the structural basis of alphal—anti— er patients[J].Cancer Epidemiol Biomarkers and prevention 1999, 8:461—465. : trypsin deifciency[J].QJM,1996,89(11):807—812. (编校:张志明) [2]Perlmutter DH.Alpha一1一antitrypsin deficiency:biochemistry and 草分枝杆菌对SPCA/1人肺腺癌细胞生长周期的影响以及促凋亡 作用的研究 朱慕云 ,姜正华 ,吴凤珍 ,吕元文 ,卞京文 ,刘向农 ,胡茂志 The efects of Mycobacterium Phlei Off adjusting cell cycle kinetics and inducing apopto— Sls in SPCA/I hUman lung adenocarcinoma cancer cells ZHU Mu—yun ,JIANG Zheng—hua ,WU Feng—zhen ,LV Yuan—wen ,BIAN Jing—wen ,UU Xiang—nong , HU Mao—zhi Department ofRespiration ofthe Clinical Medical College,Yangzhou University,Yangzhou 225001,China; Testing center f oYangzhou University,Yangzhou 225001,China. 【Abstract】 Objective:To study the effects of Mycobacterium Phlei on cell cycle kinetics and cell apoptosis in SP— CA/I human lung cancer cells.Methods:The cells were cultured in RPMI 1640 together with Myeobacterium Phlei at different concentration for 36 hour.The changes of cell cycle kinetics and cell apoptosis of SPCA/I human lung adenoearcinoma cell induced by Mycobacterium Phlei were detected by Annexin V:FITC apoptosis detection kit,cy- cletest plus DNA reagent kit and FACSAria flow cytometry and inverted microscope.Results:The growth inhibitory rate had positive correlation with concentration of Mycobacterium Phlei on SPCA/I human lung adenoearcinoma cel1.Typical apoptotic cells were seen,the bodies of the cells became smaller,rounder and split.Mycobacterium Phlei had signiifcant effects on cell cycle kinetics and cell apoptosis in SPCA/I human lung cancer ceils.Conclusion:My— cobaeterium Phlei can adjust the cell cycle,induce apoptosis on SPCA/I human lung adenoearcinoma cell and in- hibit tumor cell proliferation. 【Key words】Mycobacterium Phlei;lung adenocarcinoma;cell cycle;apoptosis Modem Oncology 2009,17(O1):0025—0028 【摘要】 目的:探讨草分子杆菌(Myeobacterium Phlei)对SPCA/1人肺腺癌细胞系的调节细胞增殖周期及 诱导细胞凋亡的作用。方法:将SPCA/1人肺腺癌细胞株培养传代,分别加入不同浓度的草分子杆菌,作用 36小后,用倒置显微镜观察细胞形态,并以annexin V:FITC Apoptosis detection kit和cycletest plus DNA reagent kit标记,分别经FACSAria流式细胞仪检测细胞凋亡率和细胞周期改变。结果:不同浓度的草分子杆菌体外 对人肺腺癌细胞株SPCA/I均有直接的抑制作用,其抑制率与所用药物浓度呈正相关;倒置显微镜下可见细 胞由原来贴壁生长而逐渐脱落、外形变圆、体积缩小、折光性增强,核染色质凝集,细胞裂解。草分子杆菌体 外能改变SPCA/1人肺腺癌细胞株的细胞增殖周期,使细胞周期阻滞在G,一M期,对人肺腺癌细胞株SPCA 【收稿日期】 2OO8一O1—3O 【修回日期】 20o8一O8—07 【作者单位】 ’扬州大学临床医学院呼吸科,江苏扬州大学实验中心,江苏扬州扬州225001 225001 【作者简介】 朱慕云(1963一),男,江苏扬州人,副教授,主任医师,主要从事肺癌的诊断与治疗。