孤儿核受体Nurr1腺病毒过表达载体的构建

(整期优先)网络出版时间:2017-10-20
/ 2

孤儿核受体Nurr1腺病毒过表达载体的构建

张东献陶俊良张伟满永宏

(南阳医学高等专科学校河南南阳473061)

【摘要】目的:构建Nurr1腺病毒表达载体。方法:设计带有酶切位点的Nurr1引物,采用PCR法从Nurr1基因载体中扩增目的基因,经限制性酶切后与pHBAd-EF1-MCS-GFP连接,转化感受态细胞。验证后,与骨架质粒pHBAd-BHG共同转染293细胞,通过反复冻融传代提高病毒载体滴度。结果:成功构建具有目的基因NURR1的过表达腺病毒载体。

【关键词】NURR1;过表达;载体

【中图分类号】R373.9【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2017)29-0126-02

Nurr1属于孤儿核受体NR4A亚家族成员之一,被认为是生物体内调控发育、代谢、炎症和免疫等生物作用的转录因子,是迅速的早期反应基因,其表达水平很大程度上决定其转录活性。一般认为,Nurr1能以单体形式与NGFI-B反应元件(NBRE,AAAGGTCA)结合,或以同二聚体形式与NR4A1反应元件结合,或以异二聚体形式与维甲类X受体(RXR)反应元件结合激活DNA的转录[1,2]。研究表明Nurr1在细胞水平主要与增殖、凋亡和分化有关[3,4]。

本研究从Nurr1载体中扩增Nurr1表达序列,构建腺病毒过表达载体,为深入研究该基因在动脉粥样硬化中的调控机理打下基础。

1.材料方法

1.1材料

HEK293细胞株(人胚肾细胞系)由购自国家实验平台共享服务平台;Nurr1基因载体购自上海恒大生物科技有限公司,载体pHBAd-EF1-MCS-GFP购自Hanbio,大肠埃希菌株DH5α购自Invitrogen,限制性内切酶和DNAladderMarker购自FermentasInc.,OneStepCloningKit购自南京诺唯赞生物科技有限公司,小量以及大量质粒核糖核酸提取试剂盒购自康为世纪,凝胶回收试剂盒购自AxygenInc.,琼脂粉,高级琼脂糖等购自上海生工。DMEM购于Hyclone公司;LipofiterTM转染试剂购自汉恒生物;胎牛血清(FBS)、胰蛋白酶-EDTA购于Hyclone公司;60mm细胞培养皿、10cm细胞培养皿、96微孔培养板、一次性移液管(5ml和10ml)、15ml及50ml离心管均购自NEST公司;双抗购自invitrogen公司;滤膜滤器购自MilliporeInc。

1.2引物设计与合成

根据NCBIhumanNurr1基因序列,分别设计上、下游引物:h-NR4A2-yy-Eco/Bam-Fad:GTGACCGGCGCCTACGAATTCGCCACCATGCCTTGTGTTCAGGCG;h-NR4A2-yy-Eco/Bam-Rad:TCGATGGACCGGTCGGGATCCGAAAGGTAAAGTGTCCA,引物由上海生工合成。

1.3重组表达载体的构建与鉴定

pHBAd-EF1-MCS-GFP载体用EcoRI,BamHI酶切,反应体系为40ul,37度2小时左右,载体酶切完成后胶回收。PCR扩增NURR1序列,采用50ul反应体系,PCR反应条件为:95℃5min,94℃20sec,55℃20sec,72℃1.5min,循环25次,72℃10min。扩增产物用EcoRI,BamHI酶切后胶回收。处理好的目的片段与载体在重组酶反应体系,于37℃温育30min进行连接。反应产物转化感受态细胞DH5a,Amp抗性37℃培养过夜。转化后的NURR1平板挑菌,37℃250转/分钟摇菌14小时,用菌液进行PCR鉴定,将阳性克隆菌液送测序公司测序。

1.4体外重组腺病毒载体的组装、毒液收集及群体扩增

在正式转染开始前的一天,将HEK293细胞株按适宜密度接种于60mm培养皿,培养基的组成为DMEM培养基,添加10%HyclonFBS血清,放于37℃(通入5%CO2)的培养箱中过夜培养。当培养细胞的汇合度达到70%左右时,配制体外重组腺病毒载体NR4A2质粒及pHBAd-BHG骨架质粒混合物,使用LipofiterTM试剂对HEK293细胞株进行转染。每天观察细胞出毒迹象。待细胞大部分病变并从底部脱落进行收毒。使用15ml离心管收集所有HEK293细胞以及培养液。调节恒温水浴锅温度至37℃,将上述收集的HEK293细胞以及培养液在液氮和37℃水浴锅间反复冰冻融解三次。在转速2000g离心5分钟,保留上清液,即为第一代病毒P1。反复传代冻融三次,得到第三代病毒(P3)。

2.实验与分析

2.1Nurr1基因扩增

NURR1基因载体经PCR扩增,琼脂糖电泳分析发现,在1500和2000bpbp间可检测到清晰的目的条带,与预期结果一致。

2.2Nurr1单克隆PCR结果

阳性克隆菌液,经PCR扩增,琼脂糖电泳分析发现,在1500-2000bp间左右可检测到清晰的目的条带,与预期结果一致。

2.3Nurr1腺病毒构建结果

腺病毒感染细胞变大变圆,呈葡萄状,并开始出现明显噬斑。

2.4感染性滴度检测

采用改进的TCID50法,测定结果为1.58×1010PFU/ml。

3.讨论

质粒pHBAd-EF1-MCS-GFP属于腺病毒基因组质粒,腺病毒作为一类分子量超过36kb的无包膜正负双链DNA基因组病毒。其复制周期中首先吸附易感细胞,然后通过外膜蛋白与宿主细胞膜表面受体结合,利用细胞内吞作用穿越细胞膜进入宿主细胞,在宿主细胞蛋白酶作用下,脱去衣壳,其双链DNA基因组由胞质转移进入细胞核,在宿主染色体保持独立结构,不与宿主细胞基因组发生整合。以腺病毒作为基因载体转染效率极高,在invitro实验中,其转导效率甚至能达到100%的;腺病毒载体的另一个特点是,其转导组织细胞的类型不受限制,更不会受到靶细胞细胞周期的影响;故其制备过程中能够产生极高的滴度,因而,以腺病毒作为基因转导的载体在体内和体外研究中具有广泛的应用。本研究运用腺病毒载体系统,成功构建Nurr1腺病毒载体,为进一步研究Nurr1参与动脉粥样硬化的机制打下基础。

【参考文献】

[1]ChenJ,MehtaJL.RoleofcaspasesinOx-LDL-inducedapoptoticcascadeinhumancoronaryarteryendothelialcells.CircRes2004,94(3):370-376.

[2]WHOPress.Avoidingheartattacksandstrokes:don'tbeavictim-protectyourself[M].2006:11.

[3]GlassCK,WitztumJL.Atherosclerosis.theroadahead.Cell2001,104(4):503-516.

[4]HaugC,LnzC,DiazF,etal.Oxidizedlow-densitylipoptoteinsstimulateextracellularmatrixmelaIloproteinaseinducer(EMM-PRIN)releasebycoronarysmoothmuscIecells.AneriosclerThmmbVascBiol2004,24(10):1823-1829.

[5]HuangY,SongL,WuS,etal.OxidizedLDLdiffrentiallyregulatesMMP-landTIMP-lexpressioninvascularendothelialceIls.Atherosclerosis2001,156(1):119-125.

[6]NataliaE,BernardL,TilmanBD,etal.RoleofreactiveoxygenspeciesandBaxinoxidizedlowdensitylipoprotein-inducedapoptosisofhumanmonocytes.Atherosclerosis2008,200:247-256.