论文部分内容阅读
目的:利用基因工程技术构建高效表达载体并且转化大肠杆菌获得rhFGF22工程菌株;构建大规模,高表达发酵以及包涵体蛋白的两步变性,复性技术,并通过简单的纯化方法获得高纯度,具有生物学活性的rhFGF22蛋白。利用RT-PCR和Western Blot技术检测相关基因的mRNA转录水平和蛋白质表达水平,进一步明确rhFGF22对肝L02细胞损伤保护作用的相关机制。 方法:⑴从基因Bank中选择FGF22基因进行大肠杆菌偏好性优化,并合成,连接表达载体构建重组表达载体pET-3a-FGF22,并转化BL21(DE3)pLysS感受态表达菌中,IPTG37℃诱导。⑵不断优化培养条件,通过流加营养物质,控制氧气含量和pH值,将小试培养技术进行放大培养,构建大规模,高密度发酵技术。⑶将发酵所得菌体进行破碎,离心,弃上清留沉淀,所得沉淀即是包涵体蛋白。将经过两次清洗后的包涵体蛋白进行两步变性。第一步是用含有7M盐酸胍的变性液充分溶解包涵体,然后用稀释液快速稀释,使包涵体蛋白沉淀下来,再用含有8M脲的变性液对沉淀蛋白进行溶解,离心留上清弃沉淀。所得上清液为变性蛋白溶液。⑷将8M脲溶解包涵体蛋白的上清液进行透析复性,然后梯度逐步降低复性液脲的浓度,使得变性蛋白缓慢复性。待蛋白复性完全后,上样肝素柱用含有不同NaCl浓度的洗脱液洗脱目的蛋白。⑸MTT法检测得到的高纯度rhFGF22蛋白对NIH3T3细胞的促增殖生物学活性。为进一步研究rhFGF22对肝损伤的作用,首先采用H2O2诱导肝L02细胞损伤建立肝损伤模型。并检测分析不同浓度的rhFGF22对肝L02细胞损伤模型的保护作用。采用RT-PCR和Western Blot技术分析线粒体氧化应激通路相关基因mRNA水平和蛋白表达水平情况。 结果:①根据FGF22基因优化后序列合成全基因并且成功连接到pET-3a表达载体上,成功获得pET3a-FGF22重组表达质粒并转化BL21(DE3)pLysS感受态细胞中。通过IPTG,37℃诱导,rhFGF22蛋白成功表达,并且主要以包涵体形式存在,极少量是可溶形式。②对包涵体蛋白进行清洗后,利用两步变性法成功的对目的蛋白进行变性后进行梯度透析复性,上样肝素柱并被含有1.3M NaCl的洗脱液所洗脱,得到了纯度高达96%的rhFGF22蛋白。③MTT法检测到重组FGF22蛋白对NIH3T3的促增殖活性呈剂量依赖性,随着浓度的增加,细胞活性越大,32ng/ml时,NIH3T3细胞活性达到最大值。④显微镜观察细胞状态,LDH释放实验都说明rhFGF22、H2O2共同作用组和单纯H2O2模型组相比较,细胞活性有所恢复,细胞状态趋于正常,LDH的释放也显著性的降低,这些都表明rhFGF22蛋白对H2O2诱导肝L02细胞损伤具有保护作用。⑤RT-PCR和Western Blot技术进一步分析确认:相比较正常组,H2O2模型组中,促凋亡基因Bax、Caspase-3的mRNA转录水平和蛋白表达量上升,而抗凋亡基因Bcl-2的表达量减少,所以Bax/Bcl-2的比值会升高。相反的是当加入rhFGF22时,相关基因的表达水平和模型组相比结果相反,Bax/Bcl-2的比值降低。综合以上结论:rhFGF22减少L02细胞的氧化性损伤可能是通过抑制线粒体凋亡通路来调控的。 结论:对rhFGF22的表达条件进行优化,构建了发酵以及两步变性包涵体,透析复性等技术。相信这些技术能应用于其他包涵体蛋白的表达和纯化。在此基础上,本实验阐述了FGF22的一种全新的生理功能,即其具有对H2O2诱导的肝L02细胞损伤的保护作用,并且通过进一步实验研究相关基因的mRNA水平和蛋白质表达水平,证明rhFGF22对H2O2诱导的肝L02细胞损伤的保护作用是通过抑制线粒体凋亡通路来进行的。相信本实验为rhFGF22的基础研究打下了坚实的基础,也为rhFGF22蛋白在肝损伤疾病的潜在临床用提供了新的治疗思路。