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背景及目的: 成纤维细胞生长因子(Fibroblast growth factor, FGF)信号在调节多种细胞功能包括细胞增殖、存活、分化和迁移发挥了重要的作用,同时,这种生理重要性也表明了其与癌症发生有着密切的联系。FGF9具有癌基因活性,在卵巢癌、肺癌、前列腺癌、胃癌发生发展过程中发挥重要作用。前期报道mircroRNA (miR)-140-5p通过靶向调节转化生长因子受体1(Transforming gowth factor-beta receptor1, TGFβR1)和FGF9抑制肝癌细胞增殖和侵袭转移,但关于FGF9如何影响癌细胞的迁移还不清楚。另外,已有的FGF9蛋白制备工艺较为繁琐,本实验通过融合表达策略,为具有生物学活性的FGF9蛋白制备建立简单、高效的纯化方案。研究并探讨了rhFGF9蛋白及其亚家族成员影响肝癌细胞迁移的分子机制,从而为肝癌转移的防治提供实验基础以及为抗体治疗提供线索。 方法: 1:将重组质粒pETM11-His-TEV-hFGF9转化至BL21(DE3)pLysS菌株,筛选出表达量较高的菌株,SDS-PAGE和Western blotting方法鉴定目的蛋白。 2:将冷冻的菌体裂解后并将离心得到的上清经镍螯合层析柱,待融合蛋白与镍柱结合完全后,再使用咪唑进行梯度洗脱。 3:洗脱得到的融合蛋白经TEV蛋白酶去除标签后,利用镍柱进行进一步的纯化。 4:将纯化得到的融合蛋白、天然蛋白刺激NIH3T3细胞,MTT法检测蛋白活性。 5:MTT法和划痕愈合实验分别分析FGF9及其亚家族成员对HuH7细胞增殖和迁移的影响。 6:Western blotting检测与增殖和迁移相关蛋白的水平变化,初步探索肝癌细胞迁移的机制。 结果: 1:SDS-PAGE显示重组蛋白在IPTG终浓度为1 mmol/L,其表达量随着时间的增加而增高并在4h达到最高。Western blotting显示目的蛋白与抗人源FGF9抗体有很好的免疫原性,且条带位置与理论值相当。 2:用镍螯合亲和层析方法获得纯度大于 95%的 rhFGF9 融合蛋白(6×His-TEV-hFGF9)。 3:TEV蛋白酶能将标签从融合蛋白上完全去除。酶切后得到的天然FGF9蛋白再次通过镍螯合亲和层析,带有组氨酸标签结合至柱子上而天然蛋白直接穿出从而达到分离目的。 4:纯化得到带有融合和非融合标签的 rhFGF9 在较低浓度下即可显著刺激 3T3成纤维细胞的增殖。 5:MTT和划痕愈合实验结果表明除了rhFGF16,rhFGF9和rhFGF20均能够刺激HuH7的增殖和迁移。 6:Western blotting结果表明rhFGF9和rhFGF20刺激HuH7细胞的生长和迁移主要与ERK、NF-κB以及基质金属蛋白酶-26(MMP26)的显著活化有关。分别使用ERK抑制剂U0126和NF-κB抑制剂Bay11-7082预处理rhFGF9和rhFGF20刺激的HCC细胞,我们发现U0126显著抑制外源蛋白活化的NF-κB但是MMP26的表达水平不受影响,Bay11-7082 显著抑制外源蛋白升高的 MMP26 水平但是ERK的活化不受影响。 结论: 本研究不仅为具有生物学活性的 rhFGF9蛋白的制备提供了简单的方案,而且外源的rhFGF9和rhFGF20激活的ERK/NF-κB转导途径在肝癌细胞系生长增殖和迁移发挥了重要的作用,从而有助于为肝癌的治疗提供一个新的解决方案。