李玲霞,王志巧,羅曉麗,宋麗娜*,于珊珊,何成彥,趙麗純,李洪軍,趙海豐,武利濤
(1.吉林大學中日聯(lián)誼醫(yī)院,吉林 長春130033;2.吉林大學藥學院,吉林 長春130021;3.佳木斯大學第一臨床學院,黑龍江 佳木斯154003;4.北京中醫(yī)藥大學東直門醫(yī)院)
含 CUB 結構域蛋白1(CUB Domain-containing Protein 1,CDCP1)是一種細胞表面糖蛋白。研究證實CDCP1為一種新的干細胞標志物[1]表達失調與多種癌癥的發(fā)生、發(fā)展相關[2-7]。CDCP1為腫瘤輔助診斷及治療的潛在靶點。鑒于目前國內應用的CDCP1抗體制劑多為國外公司進口,因此研制CDCP1抗體制劑,可滿足國內在系統(tǒng)地探討CDCP1在腫瘤發(fā)生發(fā)展、免疫診斷和靶向治療中的需求。
人肺腺癌細胞株A549由吉林大學中日聯(lián)誼醫(yī)院檢驗科保存、大腸桿菌 DH5α、BL21(DE3)、pGEX-KG由吉林大學中日聯(lián)誼醫(yī)院檢驗科保存。
Trizol(Invitrogen)、Cloned AMV First-Strand cDNA Synthesis Kit、限制性內切酶EcoRⅠ、BamHⅠ、rTaq聚合酶、dNTP、T4連接酶(TaKaRa)、膠回收試劑盒、小量質粒提取試劑盒(愛思進生物技術公司)、IPTG、丙烯酰胺、N,N-甲叉雙丙烯酰胺(Sigma)。
引物由上海生工合成,引物序列如下:上游引物:5’-CGC GGATCC ATG AGCTGCCCAGACGGAGTCAC-3’;下游引物:5’-CG GAATTC TCA AGACATCAGGGTTGCTGAGC-3’。
1.3.1總RNA的提取 按Trizol試劑說明提取肺癌細胞系A549總RNA,測定RNA含量及260 nm和280nm的吸收值的比值。
1.3.2cDNA第一條鏈的合成 按Takara的Cloned AMV First-Strand cDNA Synthesis Kit操作步驟完成。
1.3.3PCR反應 取cDNA 反應液1μl,加入0.5 ml PCR管中,分別加入2mmol/L dNTP 4μl,10×PCR緩沖液5μl,上、下游引物各1μl(10.0pmol/μl),Taq酶2.5U,加DEPC水至終體積50μl,反應條件為94℃變性1min,57℃退火45s,72℃延伸1 min,32個循環(huán)后72℃延伸5min。取9μl PCR擴增產(chǎn)物在1.5%瓊脂糖凝膠中電泳,在圖像分析處理系統(tǒng)上觀察、記錄電泳結果。
1.3.4表達載體的構建 堿性裂解法小量制備質粒;酶切反應混合物經(jīng)震蕩混勻、孵育后得到的產(chǎn)物進行瓊脂糖凝膠電泳,純化回收酶切產(chǎn)物并將產(chǎn)物進行瓊脂糖凝膠電泳;將連接反應混合物震蕩混勻,連接過夜;制備轉化的感受態(tài)細胞,涂布于含氨芐青霉素的LB固體培養(yǎng)基表面,放于37℃培養(yǎng)。
1.3.5重組克隆的篩選和鑒定 通過雙酶切及PCR鑒定確認陽性的克隆,進行基因序列測定。測序結果在NCBI Human RefSeq數(shù)據(jù)庫進行BLAST比對,查看所克隆序列是否為目的序列,是否有缺失或者突變。
1.3.6GST-CDCP1 融合蛋白在大腸桿菌中誘導表達 將pGEX-KG/CDCP1轉化到大腸桿菌BL21(DE3)感受態(tài)中,經(jīng)氨芐青霉素篩選轉化后菌落,挑取不同單克隆小量培養(yǎng),提取質粒雙酶切鑒定。誘導表達前一天將pGEX-KG/CDCP1重組菌(BL21)培養(yǎng)過夜,留1ml菌液做為陰性對照,剩余培養(yǎng)液中加入IPTG誘導表達,離心后將沉淀懸于Tris緩沖液中;取上述制備的懸液與上樣緩沖液混勻,加熱離心后進行聚丙烯酰胺凝膠電泳,染色,洗脫,直至觀察到清晰的條帶。
以肺腺癌細胞株A549的mRNA為模板,應用所設計的引物通過RT-PCR法擴增CDCP1胞外段基因目的片段。瓊脂糖凝膠電泳結果顯示:在約270bp處擴增出單一條帶,大小與預計相符,見圖1。
將PCR產(chǎn)物經(jīng)EcoRⅠ、BamHⅠ雙酶切后,定向插入同樣經(jīng)雙酶切的pGEX-KG載體中,獲得重組質粒pGEX-KG/CDCP1。經(jīng)EcoRⅠ和BamHⅠ雙酶切、PCR及DNA序列測定對重組質粒進行鑒定,篩選出與GST之間讀碼框架正確的重組質粒,酶切鑒定、PCR鑒定見圖2、圖3。
圖1 RT-PCR擴增CDCP1基因目的片段
圖2 重組質粒pGEX-KG/CDCP1的酶切鑒定
圖3 重組質粒pGEX-KG/CDCP1的PCR鑒定
含PGEX-KG/CDCP1重組子的BL21用IPTG誘導表達6h后,SDS-PAGE分析可見,與誘導前相比,在相對分子質量約35kD處出現(xiàn)明顯的誘導蛋白條帶,分子質量大小與預期一致,見圖4。
CDCP1是一種細胞跨膜糖蛋白。CDCP1表達失調與多種腫瘤相關[8]。有研究比較了結腸腺癌和鄰近正常組織,發(fā)現(xiàn)結腸癌細胞的惡性度與CDCP1染色強度相關[9]。在一項腎細胞癌研究中也觀察到,正常腎臟細胞未檢測到CDCP1表達,而33.5%癌癥病例檢測到CDCP1的表達,而且CDCP1的表達與腫瘤分期、組織學分級和轉移等進展性疾病指標顯著相關。到目前為止有關CDCP1在腫瘤細胞中的功能了解較少,但可明確其為上皮來源腫瘤抗原,并為高轉移性表皮樣癌的腫瘤相關蛋白。CDCP1在細胞與細胞之間及細胞與細胞基質間黏附中起重要作用。CDCP1通過與細胞內多種蛋白質相互作用而發(fā)揮其生物學作用,但目前還了解較少。能力的生物學特征了解的很少。而在正常的肺[10]、結腸[11]、睪丸等組織中檢測到CDCP1低水平表達。CDCP1也是白血病細胞[12]、骨髓和間充質干/祖細胞和神經(jīng)祖細胞[10]。
圖4 SDS-PAGE分析融合蛋白GST-CDCP1的表達
鑒于CDCP1為一種腫瘤相關抗原,且為跨膜蛋白,CDCP1是腫瘤診斷與治療的較理想的靶點[13]。最近應用基因工程抗CDCP1發(fā)現(xiàn),靶向CDCP1阻斷腫瘤發(fā)展。在體外,該抗體阻斷前列腺癌PC-3細胞的遷移和侵襲[4]。
目前有關CDCP1在腫瘤發(fā)生發(fā)展作用及CDCP1信號傳導系統(tǒng)的研究較少。因此研制新型、價格適宜的CDCP1抗體有助于促進國內進行更廣泛深入的有關CDCP1生物學作用的研究。
本研究構建的重組質粒pGEX-K/CDCP1轉化大腸桿菌后經(jīng)IPTG誘導獲得高效表達。下一步將通過親和層析純化CDCP1-GST融合蛋白,經(jīng)免疫印記鑒定后免疫動物制備多克隆抗體,并通過B淋巴細胞雜交瘤技術制備單克隆抗體,抗體經(jīng)初步純化,選擇肺癌、結腸癌等組織標本和血液標本進行抗體特異性鑒定。
綜上所述,我們成功克隆了CDCP1胞外段基因序列并構建了pGEX-KG/CDCP1原核表達載體。本研究工作,為CDCP1抗體的制備奠定實驗基礎。
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