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由于IGF家族重要的生长调节作用,对IGFBP家族活性的研究成为近年来该领域的研究热点,并发现了这一家族蛋白越来越多的生物活性。其中,IGFBP-6是IGFBP家族中发现最晚、被研究的较少的蛋白,但IGFBP-6是IGF-Ⅱ的高亲和力结合蛋白,对IGF-Ⅱ活性具有重要的调节作用。IGFBP-6所具有的抑制IGF-Ⅱ促肿瘤生长活性的作用已经在很多肿瘤细胞系中得到了证实。IGFBP-6在体内广泛的分布及其与IGF-Ⅱ的特殊关系表明对其活性的研究具有重要的意义。本论文的研究工作从以下方面对IGFBP-6的功能进行了研究。
首先在酵母表达体系中分泌表达了重组人IGFBP-6,分离纯化得到了纯品,检测了活性,并对IGFBP-6在真核细胞中的分布做了初步的研究。
1.成功构建了三拷贝的酵母表达载体pA0815-3IGFBP-6,转化酵母感受态细胞,筛选到了高表达产量的菌株,优化了表达条件。
2.成功分离纯化了IGFBP-6表达上清,得到了纯度大于90%的IGFBP-6。
3.检测了IGFBP-6抑制IGF-Ⅱ促肿瘤细胞A549增殖的活性。
4.利用免疫荧光实验和EGFP融合蛋白转染实验,首次观察到了IGFBP-6可以进入细胞,以及在细胞核中的分布。提示IGFBP-6具有在细胞内的不依赖IGF-Ⅱ的生物活性。
其次,利用酵母双杂交系统3筛选了小鼠脑cDNA文库,得到了两个能够与IGFBP-6相互作用的蛋白质。经过生物信息学的分析,确定了这两个蛋白质分别是锌指蛋白KIAA0530和泛素融合蛋白UBA52。
另外,研究了IGFBP-6在IGF-Ⅱ翻译加工及分泌表达过程中可能的作用机制。
1.构建了IGFBP-6与IGF-Ⅱ共表达的酵母表达载体pA0815-2(IGF-Ⅱ-IGFBP-6),转化酵母感受态细胞,筛选到了共表达IGF-Ⅱ和IGFBP-6的阳性菌株,进行了摇瓶规模表达条件的优化。
2.检测了共表达产物中IGF-Ⅱ的二硫键的折叠情况,得到了二硫键正确折叠的IGF-Ⅱ,解决了IGF-Ⅱ单独表达时二硫键不能正确折叠的问题。
3.成功纯化出了结合状态的IGF-Ⅱ和IGFBP-6复合物,为进一步研究IGF-Ⅱ与IGFBP-6的结构和功能奠定了基础。
通过上述工作,首次报道了在毕赤酵母中分泌表达IGFBP-6,观察到了IGFBP-6可以进入细胞,并且在细胞核中有所分布。初步筛选到了能够与IGFBP-6相互作用的蛋白,为进一步深入研究IGFBP-6在细胞内的生物活性奠定了基础。并提供了IGFBP-6可以作为IGF-Ⅱ的分子伴侣,帮助IGF-Ⅱ实现正确折叠的证据。为深入了解IGFBP家族对IGF活性的调节作用提供了新的思路。