周晨辰,陸琤,何園,查玉華,張硌
解放軍總醫(yī)院 第五醫(yī)學(xué)中心南院區(qū)醫(yī)學(xué)工程科,北京 100071
腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6(tumor necrosis factor receptor associated factor 6,TRAF6)屬于腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子(TRAFs)家族,是一個重要的細胞內(nèi)多功能泛素連接酶[1-4]。TRAF6蛋白結(jié)構(gòu)主要分為C端和N端。N端含有1個保守的RING環(huán)指結(jié)構(gòu)域和5個鋅指結(jié)構(gòu)域,其中RING環(huán)指結(jié)構(gòu)域及第1個鋅指結(jié)構(gòu)域是TRAF6蛋白的主要功能區(qū)域,行使其作為E3泛素連接酶的主要功能。TRAF6的C端結(jié)構(gòu)域呈三聚蘑菇頭狀結(jié)構(gòu),含有卷曲螺管樣結(jié)構(gòu)域(莖)和TRAF-C(頭)兩部分[5-6]。
作為一種重要的細胞內(nèi)多功能信號分子,TRAF6交織于一系列信號傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中,從而影響細胞的生存、增殖、分化和死亡[7-10]。為進一步探討TRAF6在細胞功能調(diào)控中發(fā)揮的作用,我們利用反向PCR技術(shù)[11]構(gòu)建了TRAF6截短體TRAF6 N和TRAF6 C的表達質(zhì)粒,為TRAF6分子的后續(xù)研究奠定了一定的基礎(chǔ)。
293FT細胞、真核質(zhì)粒pCMV-Myc-TRAF6和pCMV-Myc-X為本實驗室保存;感受態(tài)大腸桿菌DH5α、質(zhì)粒提取試劑盒及DNA電泳凝膠回收試劑盒購自天根生化科技(北京)有限公司;KODPlus-Mutagenesis試劑盒購自TOYOBO公司;脂質(zhì)體LipofectAMINE 2000購自Invitrogen公司;Myc抗體購自MBL公司;抗鼠IgG-HRP購自Jackson公司;DMEM培養(yǎng)基、胎牛血清、蛋白marker及ECL發(fā)光試劑盒購自Thermo Fisher Scientific公司;Glutathione Sepharose4B購自GE Healthcare公司;其他試劑均為國產(chǎn)分析純產(chǎn)品。
采用反向PCR法構(gòu)建TRAF6截短體質(zhì)粒。目標(biāo)截短體為TRAF6 N和TRAF6 C。根據(jù)Gen-Bank公布的人源TRAF6 cDNA編碼區(qū)序列和對應(yīng)的氨基酸序列,TRAF6 N為TRAF6氨基酸序列的前288位殘基,TRAF6 C為后234位殘基(圖1)。PCR引物由北京生工生物技術(shù)有限責(zé)任公司合成。
反向PCR法是以環(huán)狀DNA為模板,以反方向設(shè)計的2條引物對質(zhì)粒進行完整的PCR。因此,反向PCR引物應(yīng)在缺失序列的外側(cè)開始設(shè)計,并考慮載體序列和相應(yīng)的內(nèi)切酶識別序列[11]。真核質(zhì)粒pCMV-Myc-TRAF6序列內(nèi)TRAF6兩端內(nèi)切酶位點分別為EcoRⅠ和XhoⅠ。用于TRAF6 N截短體的正向引物為5′TCTCGAGGTACCGCGGC CGCGGGGATC3′,反向引物 為 5′ATACCCAGAGT CGGGTATAACGCTCAA3′;用于 TRAF6 C 截短體的正向引物為5′ATCTCAGAGGTCCGGAATTTCC AGGAA3′,反向引 物為 5′CCGAATTCGGGCCTCC ATGGCCATAAG3′。
圖1 TRAF6蛋白結(jié)構(gòu)示意圖
反向PCR法整個過程不需要瓊脂糖凝膠電泳的參與,僅包括“反向PCR→消化模板→PCR產(chǎn)物自身環(huán)化”[11]三步。
50 μL反向PCR反應(yīng)體系包括蒸餾水35 μL,10×緩沖液 5 μL,2 mmol/L dNTP 5 μL,10 μmol/L 正向引物 1.5 μL,10 μmol/L 反向引物1.5 μL,50 ng/μL 模板 DNA Myc-TRAF6 1 μL,KOD-Plus酶 1 μL。PCR 反應(yīng)條件:94℃ 2 min,98℃ 10 s,60℃ 30 s,68℃退火 6 min,10 個循環(huán)。PCR反應(yīng)結(jié)束后,在50 μL PCR反應(yīng)液中加入2 μLDpnⅠ,37℃反應(yīng)1 h,消化模板。PCR產(chǎn)物自身環(huán)化體系:DpnⅠ處理后PCR產(chǎn)物2 μL,蒸餾水 7 μL,Ligation high 5 μL,T4DNA聚合酶 1 μL,16℃反應(yīng)1 h。
取感受態(tài)大腸桿菌DH5α 100 μL,將上述自身環(huán)化后的產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化至其中,涂布在含氨芐青霉素的LB瓊脂平板上,于37℃恒溫箱中培養(yǎng)過夜,次日觀察平板,挑取5個陽性菌落移至5 mL含氨芐青霉素的LB培養(yǎng)液中,37℃振蕩過夜。擴增培養(yǎng)后用質(zhì)粒提取試劑盒提取質(zhì)粒DNA。
293FT細胞按1×106/孔接種于12孔板中,37℃、5% CO2條件下培養(yǎng),次日將目的質(zhì)粒用脂質(zhì)體LipofectAMINE 2000轉(zhuǎn)染293FT細胞,8 h后換液。
轉(zhuǎn)染48 h后,用RIPA裂解液[50 mmol/L Tris(pH7.4),150 mmol/L NaCl,1%NP-40,0.1%SDS,加入蛋白酶和磷酸酶抑制劑]裂解細胞,SDS-PAGE分離蛋白后電轉(zhuǎn)移至NC膜,脫脂牛奶封閉液封閉1 h;加入一抗,室溫溫育2 h或4℃溫育過夜;TBST洗膜3次,每次10 min;加入相應(yīng)的二抗,室溫溫育1 h;TBST洗膜3次,每次10 min;將ECL顯色液加到膜上,用保鮮膜把膜包起來,放入Tanon 5200化學(xué)發(fā)光成像分析系統(tǒng)中曝光、顯影,保存數(shù)據(jù)。
轉(zhuǎn)化過夜后,觀察LB瓊脂平板上菌落生長情況。由圖2可見,轉(zhuǎn)化對照組pCMV-Myc-TRAF6質(zhì)粒后菌落密集,說明轉(zhuǎn)化體系無異常情況;反向PCR法獲得的pCMV-Myc-TRAF6 N和pCMVMyc-TRAF6 C質(zhì)粒均有少量菌落產(chǎn)生,可進一步對其進行鑒定。
pCMV-Myc-TRAF6 N和pCMV-Myc-TRAF6 C質(zhì)粒經(jīng)EcoRⅠ和XhoⅠ雙酶切后分別得到約900和750 bp的條帶,與TRAF6 N和TRAF6 C的長度相符,說明目的質(zhì)粒構(gòu)建成功(圖3)。
以轉(zhuǎn)染pCMV-Myc-TRAF6為對照組,pCMVMyc-TRAF6 N和pCMV-Myc-TRAF6 C為實驗組,并以GAPDH為內(nèi)參。結(jié)果見圖4,轉(zhuǎn)染后TRAF6 N和TRAF6 C蛋白能在293FT細胞中正常表達,與TRAF6蛋白的表達無明顯差異。說明pCMV-Myc-TRAF6 N和pCMV-Myc-TRAF6 C構(gòu)建成功。
圖2 轉(zhuǎn)化后TRAF6截短體基因克隆菌落生長情況
圖3 pCMV-Myc-TRAF6 N和pCMV-Myc-TRAF6 C質(zhì)粒的雙酶切產(chǎn)物電泳圖譜
圖4 Western印跡檢測TRAF6 N和TRAF6 C蛋白在293FT細胞中的表達
蛋白質(zhì)截短體和點突變體在研究蛋白質(zhì)本身結(jié)構(gòu)和功能中具有重要作用,如借助蛋白質(zhì)截短體和點突變體研究蛋白質(zhì)磷酸化、泛素化、甲基化,蛋白與蛋白之間的相互作用等,有助于對蛋白分子所發(fā)揮的生物學(xué)功能進行排除和確認。為快速推進實驗進程,本研究采用反向PCR技術(shù)構(gòu)建了TRAF6蛋白截短體質(zhì)粒pCMV-Myc-TRAF6 N和pCMV-Myc-TRAF6 C,并經(jīng)酶切、轉(zhuǎn)染和Western印跡證實其融合蛋白的正確性,為深入探討TRAF6生物功能特性提供了便利。