BDNF的克隆及pTAT/HA2BDNF重組表達載體的構建—1

  腦源性神經(jīng)營(yíng)養因子brain2derivedneurotro2phicfactor,BDNF)作為神經(jīng)生長(cháng)因子家族成員,與神經(jīng)系統發(fā)育有著(zhù)密切關(guān)系,不僅對中樞神經(jīng)元的發(fā)育、增殖分化、存活起重要作用,而且對損傷后神經(jīng)元的修復與功能重塑也起重要作用。BDNF廣泛分布于中樞及周?chē)�神�?jīng)系統,以海馬和皮質(zhì)含量最高。研究表明BDNF可支持中腦多巴胺能神經(jīng)元存活并向多巴胺能表型分化,并且能保護多巴胺能神經(jīng)元免受62羥多巴胺62OHDA的神經(jīng)毒素作用。還可通過(guò)支持膽堿能細胞的生存和上調膽堿乙酰轉移酶的表達,增強神經(jīng)系統的學(xué)習記憶作用;可減少鈣離子內流、抗自由基損傷、抑制細胞凋亡等,從而保護神經(jīng)元免受腦缺血缺氧的損傷。
   由此可見(jiàn),BDNF對多種中樞神經(jīng)系統疾病如帕金森、癡呆及腦血管病等具有治療潛能,然而如何將其透過(guò)血腦屏障運送至損傷的腦部,一直是十分困難的事情。1988年Green和Frankel各自獨立發(fā)現HIV21病毒上的反式激活因子transactivator,TAT)能夠進(jìn)入細胞膜,具有蛋白轉導作用Vives等研究發(fā)現TAT蛋白分子中與其在細胞內轉導有關(guān)的是1段富含堿性氨基酸、帶有較多正電荷的多肽片段核心序列由11個(gè)氨基酸即YGRKKRRQRRR組成。Schwarze等將TAT與相對分子質(zhì)量為15～200×10Da的蛋白進(jìn)行融合表達后,可介導這些蛋白從細胞外到細胞內的。直接跨膜轉運。1999年Schwarze[9]研究發(fā)現TAT能攜帶蛋白質(zhì)通過(guò)血腦屏障,積累到一定濃度并表現出蛋白活性。TAT具有速度快,不依賴(lài)于溫度、能量、細胞膜抗體,對細胞沒(méi)有損傷等特點(diǎn),因此被認為是一種很有前途的運載工具。本研究通過(guò)克隆人BDNF基因,構建含有TAT2BDNF的重組表達載體,為進(jìn)一步表達融合蛋白及探討TAT攜帶BDNF穿透血腦屏障治療中樞神經(jīng)系統疾病奠定基礎。
1　材料與方法
1.1　材料�、倬�株和質(zhì)粒:含蛋白轉導結構域的pTAT/HA表達質(zhì)粒,由美國華盛頓大學(xué)Dowdy教授惠贈,見(jiàn)圖1;感受態(tài)細胞DH5a為本實(shí)驗室保存。②主要材料和試劑:5月齡引產(chǎn)胎兒的胚胎腦組織,液氮中保存;總RNA提取試劑盒、DNA膠回收試劑盒及小量質(zhì)粒提取試劑盒購于QIAGEN公司,OligodT、XhoⅠ、EcoRⅠ購于Promega公司,凝膠圖像分析儀購于美國syugene公司,MarkerDL2000購于上海生工生物工程公司,BD2NF的引物合成及DNA測序由上海生工公司完成。③PCR引物設計:參照GenBank人BDNF全基因序列,應用Omiga基因分析軟件分別設計內側和外側引物。
1.2　方法　
1.2.1　胚胎腦組織的提取　秤取5月齡引產(chǎn)胎兒的腦組織100mg,按照總RNA提取試劑盒說(shuō)明書(shū)提取腦組織總RNA,測定A(260nm)/A(280nm)比值及RNA濃度。
1.2.2　BDNF目的基因的擴增�、賑DNA的制備:以OligodT為逆轉錄引物,以提取的總RNA為模板,在A(yíng)MV反轉錄酶催化下獲得含有目的基因的cDNA,反應條件為42℃水浴45min,72℃水浴5min。②巢式PCR擴增:第1輪PCR以cDNA為模板,采用外側引物擴增含目的基因的大片斷,反應μ體積為30L,反應條件為94℃變性5min,52℃退火45s,72℃延伸1min,共35個(gè)反應循環(huán),最后72℃延伸5min,反應產(chǎn)物經(jīng)1.0%的瓊脂糖凝膠電泳鑒定。將鑒定為陽(yáng)性的第1輪PCR產(chǎn)物稀釋50倍后作為模板,采用內側引物擴增特異目的基因,反應體積為30L,反應條件為94℃預變性5min,55℃退火45s,72℃延伸5min,共25個(gè)反應循環(huán),最后72℃延伸5min,第2輪PCR反應產(chǎn)物亦經(jīng)1.0%的瓊脂糖凝膠電泳鑒定。
1.2.3　pTAT/HA2BDNF質(zhì)粒的構建　pTAT/HA載體及經(jīng)純化回收的PCR擴增產(chǎn)物分別用XhoI/EcoRI核酸內切酶雙酶切后,經(jīng)1.5%瓊脂糖凝膠電泳,割膠回收線(xiàn)性載體及BDNF片段,加入T4連接酶反應體系,4℃連接16h,連接產(chǎn)物轉化感受態(tài)細胞DH5a,37℃恒溫培養14h后,挑取陽(yáng)性克隆,提取質(zhì)粒,用XhoI/EcoRI酶切,1.5%瓊脂糖凝膠電泳鑒定,選取正確的重組質(zhì)粒載體測序。   
   

 

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