作者:赵静, 丁丽华, 甘纯玑, 李杰之, 叶棋浓
【摘要】 目的: 制备METT11D1(methyltransferase 11 domain containing 1.简称其为GA9)(GenBank: AK024512)的多克隆抗体, 并对其特异性进行鉴定。方法: 融合表达GSTGA9(1228aa)和GSTGA9(229456aa)蛋白, 利用包涵体纯化蛋白方法纯化蛋白, 常规免疫小鼠, 制备多克隆抗体。利用转染带有FLAG标签的FLAGGA9真核表达载体的293T细胞裂解物, Western blot检测抗体的特异性。结果: 获得了GSTGA9(1228aa)和GSTGA9(229456aa)融合蛋白; 利用这些融合蛋白得到的多克隆抗体可特异识别FLAGGA9蛋白。结论: 成功得到可特异识别GA9的多克隆抗体, 为进一步研究GA9的功能奠定了坚实的基础。
【关键词】 GA9; 多克隆抗体
在雌激素受体(estrogen receptor, ER)的信号通路中, ER并不是单独发挥作用的, 而是要与多种蛋白质发生相互作用, 并受到这些蛋白质的影响, 进而引起下游基因表达的变化, 发挥其生物学功能, 这是一个动态平衡的过程。与ER结合的蛋白质被统称为ER共调节因子, 当机体中的这些蛋白质发生异常表达时, 就会通过与ER的相互作用导致下游基因表达的异常, 从而引起癌症的发生[1]。GA9可能就是这样一种蛋白, 它是以ER作诱饵通过酵母双杂交从乳腺cDNA文库中钓取的基因, 编码456个氨基酸(GenBank AK024512)。本实验中构建了GSTGA9(1228aa)和GSTGA9(229456aa)融合蛋白表达载体, 从包涵体中纯化了GSTGA9(1228aa)和GSTGA9(229456aa)两种融合蛋白, 并将其免疫小鼠, 获得可识别GA9蛋白的特异性抗体, 为进一步研究GA9在乳腺癌中的功能提供了条件。
1 材料和方法
1.1 材料
克隆载体pGEXKG、E.coli DH5α、FLAGGA9均为本实验室保存。293T细胞为本实验室保存, 采用含100 mL/L胎牛血清(江海生物工程有限公司)的DMEM培养基(Invitrogen公司)于37℃、 50mL/LCO2培养箱内常规培养。转染试剂Vigofect购自威格拉斯公司。抗FLAG单克隆抗体(mAb)购自Sigma公司, HRP标记的羊抗鼠IgG购自Vector公司。限制性内切酶购自NEB公司, 高保真pfu DNA聚合酶、T4 DNA 连接酶购自Promega公司, 质粒提取试剂盒(包括小量提取和大量制备2种)购自Qiagen公司, DNA胶回收试剂盒及PCR产物回收试剂盒购自Promega公司。
1.2 方法
1.2.1 重组质粒的构建
分别以表1中所列的引物, 以pcDNA3FLAGGA9为模板, PCR扩增GA9(1228aa)和GA9(229456aa)编码序列, 双酶切PCR产物, 将PCR产物分别插入到同样双酶切的pGEXKG载体中, 即得重组质粒。PCR扩增条件为: 94℃变性1 min后, 按以下参数进行29次循环: 94℃变性1 min, 55℃复性1 min, 72℃延伸2 min, 最后72℃延伸7 min。PCR扩增所用酶为目前保真度最高的pfu DNA聚合酶。表1 扩增GA9的引物及酶切位点(略)
1.2.2 GA9融合蛋白的表达鉴定
将含pGEXKG空载体、pGSTGA9(1228aa)和pGSTGA9(229456aa)的DH5α以0.5%~1%转接到5 mL LB培养基中, 30℃培养到A=0.4~0.6时加入IPTG(0.5 mmol/L), 30℃培养4~5 h, 收菌, 进行考马斯亮蓝染色和Western blot检测[2]。
1.2.3 多克隆抗体的制备
将含pGSTGA9(1228aa)和pGSTGA9(229456aa) DH5α以0.5%~1%转接到培养瓶中, 扩大培养, 30℃培养到A=0.4~0.6加入IPTG(0.5 mmol/L), 30 ℃培养4~5 h, 收菌, 超声破碎, 收集包涵体, 利用尿素洗去杂蛋白。将纯化后的GSTGA9(1228aa)和GSTGA9(229456aa)包涵体蛋白与福氏完全佐剂1∶1混匀后, 皮下多点注射BALB/c小鼠, 初次免疫后每2周加强免疫1次, 末次免疫后第7天眼球取血, 免疫血清于-70℃保存[2]。
1.2.4 哺乳动物细胞的转染
用DMEM培养基(含100 mL/L FBS)将293T细胞接种在6孔板中。接种后24 h, 将总量为5 μg DNA与100 μL NaCl混合, 再将2 μL Vigofect与100 μL NaCl混合, 然后将上述两种溶液混合, 室温放置20 min, 加入到细胞中, 4 h后换液。
1.2.5 Western blot 检测
融合蛋白表达鉴定时, 将诱导表达后的细菌收集, 加入SDS加样缓冲液, 煮沸10 min, 离心后取上清液进行SDSPAGE后电转移至硝酸纤维素膜上, 用HRPGST抗体进行Western blot检测。在硝酸纤维素膜上加入50 g/L脱脂奶粉稀释的HRPGST抗体, 室温轻摇1 h, TBST洗3次, 每次7 min, 化学发光法显色5 min, 压片显影。
多克隆抗体鉴定时, 293T细胞转染24 h后, 收集细胞, 加入SDS 加样缓冲液, 煮沸10 min, 离心后取上清液进行SDSPAGE后电转移至硝酸纤维素膜上, 分别用制备的免疫血清和FLAG抗体检测。用FLAG抗体检测的步骤同上。用免疫血清进行Western blot检测时, 用100 g/L脱脂奶粉4℃封闭过夜, 加入1∶1 000稀释的免疫血清, 室温轻摇1 h, TBST洗3次, 每次7 min, 加入用50 g/L脱脂奶粉稀释的HRP羊抗鼠IgG, 室温轻摇1 h, TBST洗3次, 每次7 min, 化学发光法显色5 min, 压片显影。
2 结果
2.1 重组质粒的构建与鉴定
分别用表1中的限制性内切酶双酶切重组质粒pGSTGA9(1228aa)和pGSTGA9(229456aa)及空载体pGEXKG, 得到了与预期大小相符的外源基因插入片段(图1), 而对照空载体经双酶切后无此插入片段, 说明克隆已经成功。重组质粒经序列测定证明, 编码区序列完全正确(数据略)。
2.2 蛋白在大肠杆菌中的表达
将pGEXKG空载体及pGSTGA9(1228aa)和pGSTGA9(229456aa)融合表达载体转化入E.coli DH5α 中诱导表达, 经考马斯亮蓝染色鉴定(图2A)和用GST抗体进行Western blot分析表明(图2B), GSTGA9(1228aa)和GSTGA9(229456aa)融合蛋白获得正确表达。
2.3 GSTGA9融合蛋白的纯化
利用包涵体纯化方法纯化后的蛋白经考马斯亮蓝染色鉴定(图3A)和Western blot分析(图3B)得到大量的纯度较高的GSTGA9(1228aa)和GSTGA9(229456aa)融合蛋白。
2.4 GA9在哺乳动物细胞中的表达及多克隆抗体的鉴定
为便于GA9抗体特异性的验证, 将空载体pcDNA3FLAG和pcDNA3FLAGGA9重组质粒分别转染293T细胞, 收集细胞总蛋白质进行SDSPAGE, 用FLAG抗体进行Western blot分析。结果表明, pcDNA3FLAGGA9在真核细胞中表达了相对分子质量(Mr)约为55 000的蛋白质, 而空载体无蛋白质条带, 与预期结果相同(图4A)。用制备的免疫血清进行Western blot分析, 结果表明, 转染FLAGGA9重组质粒的293T细胞中均可检测到Mr正确的蛋白条带, 且条带位置与用FLAG抗体检测的条带位置相同, 而转染空载体的293T细胞中未检测到任何条带(图4B、 C)。这些结果说明制备的多克隆抗体能特异地与GA9蛋白反应。
3 讨论
每年全世界每一百万新病例中, 乳腺癌是其中发病率较高的恶性肿瘤, 占女性肿瘤的18%[3]。在我国, 乳腺癌是十大恶性肿瘤之一, 其发病率呈低龄化和逐年上升趋势[4], 已经严重威胁妇女的健康。雌激素(estrogen, E) 在乳腺癌的发生发展过程中发挥着重要作用, 通过与ER结合从而激活含雌激素应答元件(estrogen response element, ERE)的基因, 影响下游靶基因的转录、 翻译和表达水平[5], 进而影响细胞的增殖与分化。
GA9可能是一种ER共调节因子, 为了进一步研究它的生物学功能, 我们利用GSTGA9(1228aa)和GSTGA9(229456aa)包涵体蛋白, 经多次尿素洗脱杂蛋白后, 免疫小鼠成功地制备了特异性好的抗GA9的抗体, 从以上结果显示, 利用GSTGA9(229456aa)制备的抗体免疫效果较好, 而利用GSTGA9(1228aa)制备的抗体免疫效果相对较差, 但两抗体的特异性都很好。将pcDNA3FLAGGA9与空载体pcDNA3FLAG分别转染293T细胞后, 用自制的抗体进行Western blot分析表明, 转染空载体的293T细胞中并未检测到条带, 而转染pcDNA3FLAGGA9的293T细胞中则检测到与用FLAG抗体检测的条带位置相同的条带, 说明制备的该多克隆抗体可以特异地与GA9蛋白反应。该抗体的成功制备为下面工作的展开提供了重要的条件, 为今后研究GA9的内源性表达分布、 功能区域定位、 与其他蛋白质间相互作用、 与乳腺癌发生关系等奠定了基础。
参考文献
[1]Klinge CM. Estrogen receptor interaction with estrogen response elements[J]. Nucleic Acids Research, 2001, 29(14): 2905-2919.
[2]丁丽华, 袁斌, 严景华, 等. FHL1抗体的制备与鉴定[J]. 细胞与分子免疫学杂志, 2006, 22(6): 804-806.
[3]Bershtein LM, Poroshina TE, Zimarina TS, et al. Expression of estrogen receptoralpha and beta in primary breast neoplasms and tumors exposed to neoadjuvant hormonal therapy[J]. Bull Exp Biol Med, 2004, 138(5): 494-496.
[4]Aranda A, Pascual A. Nuclear hormone receptors and gene expression[J]. Physiol Rev, 2001, 81(3): 1269-1304.
[5]Nilsson S, Gustrafsson JA. Estrogen receptor transcription and transactivation basic: aspects of estrogen action[J]. Breast Cancer Res, 2000, 2(5): 360-366.