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本文以我室已获得发明专利授权的HRP3(Hepatoma-derived growth factor related protein 3)基因为研究对象,对其功能进行了初步的研究。HRP3是HDGF(Hepatoma-derived growth factor)家族成员之一,它在正常情况下仅主要表达于人的睾丸,脑和心脏,其他组织中虽然也有表达,但表达很少。然而,我们发现,它在肝癌组织或肝癌细胞株中高丰度表达。为了探讨其在肝癌中高丰度表达的生理或病理学意义,我们用免疫组化方法证实它确在肝癌细胞中上调表达,且在肝癌组织内的血管或血管区的丰度最高。同时,我们用在哺乳动物中瞬时表达以及细菌中原核表达的方法检测了HRP-3是否能像HDGF那样可以分泌到细胞外,结果用HA或GST单克隆抗体在浓缩的培养基上清液中检测到了HA-HRP-3或GST-HRP-3融合蛋白,证明它确实能被分泌或释放到细胞外的培养基中。此外,EGFP-HRP-3的融合蛋白亚细胞定位分析结果又显示HRP-3能定位在核中,这些结果提示HRP-3具有分泌蛋白和核定位蛋白的双重特性。 为了探讨HRP-3作为分泌蛋白的功能,我们用原核表达的HRP-3蛋白作为普通培养基的添加物质,分别培养成纤维细胞NIH3T3,人脐静脉内皮细胞HUVEC和肝癌细胞HepG2,其结果显示HRP-3蛋白在50-1000ng/mL浓度具有促生长因子的活性,尤其对于HUVEC细胞的促增殖作用最强,其次是NIH3T3细胞,对肝癌细胞也有明显的促增殖作用。这一结果提示HRP-3在肝癌组织中表达丰度显著上调,在病理学上具有促进瘤体内血管生长和肝癌细胞增殖的意义。 基于上述发现,我们又进一步探讨了HRP-3促细胞生长的分子机制,结果显示当用50-1000ng/mL浓度的HRP-3重组蛋白作用于NIH3T3细胞,作用5-10min,可以使MAPK通路的MEK和ERK1/2蛋白激酶的磷酸化增强,而这种激活作用又能被MEK通路的特异抑制剂PD98059抑制,但对由P38和JNK激酶介导的通路则不受影响。为检查对MAPK通路的这种激活过程是否具有生理效应,我们又用双荧光素酶报告反应系统分别检查了MAPK通路下游的应答状态,结果显示,在外源重组蛋白HRP-3加入后的1-4h,SRE和E-box(C-Myc)元件下游的荧光素酶蛋白的表达增强,从而在分子水平说明HRP-3基因在肝癌中的上调表达所产生的促肿瘤生长作用,是通过细胞内和组织间隙HRP-3蛋白的增加,以增强血管内皮细胞和肝癌细胞内的MAPK信号来实现的。同时,我们还发现稳定表达外源HRP-3的细胞株显示出增殖或生长速度的加快,但其分子机制除了增加培养液中的HRP-3蛋白的分泌量之外,HRP-3是否还存在细胞核内发挥促增殖调节作用,还有待于进一步研究。 此外,本文还进行了另一项小的研究工作,即从人脑cDNA文库克隆了一个新的含CRAL-TRIO结构域的成员,细胞内视黄醛结合蛋白类似蛋白(Cellular retinaldehyde binding protein-like,CRALBPL)基因。它定位在染色体8q12.2,包含1694个碱基,开放阅读框编码354个氨基酸,CRAL-TRIO结构域位于118-279位氨基酸。在人18种组织cDNA的RT-PCR分析显示CRALBPL主要在脑中表达。CRAL-TRIO结构域的比对分析显示CRALBPL与CRALBP有45%的相似性。通过Western分析表明CRALBPL的分子量约为40kD,EGFP-CRALBPL融合蛋白在转染的Hela细胞中定位于细胞质。由于CRALBP是在脊椎动物的视觉过程中作为一个下游的蛋白发挥作用,它作为内源性配体携带11-顺式视黄醇和11-顺式视黄醛,可能是视觉周期的一个功能组分。CRALBPL作为CRALBP的同源基因,其克隆和鉴定为视觉生理研究提供了一种新的候选分子材料。