CN109331171A

CN109331171A - 一种疟原虫蛋白的制备方法及其在抗肿瘤方面的应用

Info

Publication number: CN109331171A
Application number: CN201811350827.XA
Authority: CN
Inventors: 程洋; 付海田; 石晓丹; 张馨心; 楚瑞林; 玄英花
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2018-11-14
Filing date: 2018-11-14
Publication date: 2019-02-15
Anticipated expiration: 2038-11-14
Also published as: CN109331171B

Abstract

本发明公开了一种疟原虫蛋白的制备方法及其在抗肿瘤方面的应用，属于生物医药技术领域。本发明的疟原虫蛋白含有SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列。本发明所述的蛋白质对肿瘤细胞有一定的杀伤效果，对肿瘤细胞胞HepG2的抑制率达到58.1％，接近剂量为25μg/mL抗肿瘤药物5‑Fu对肿瘤细的抑制效果，在临床上有一定的应用前景。

Description

一种疟原虫蛋白的制备方法及其在抗肿瘤方面的应用

技术领域

本发明涉及一种疟原虫蛋白的制备方法及其在抗肿瘤方面的应用，属于生物医药技术领域。

背景技术

疟疾是伴随人类出现最早的疾病，至今仍是全球范围内最重要的感染性疾病之一。目前关于疟疾的研究大多数集中在不同种属疟原虫入侵机制和疟疾疫苗的研发，而对疟原虫的药用价值或潜在的临床应用价值研究较少。有临床数据表明肿瘤患者感染疟原虫后，患者体内的肿瘤生长受到抑制，揭示疟原虫在临床肿瘤治疗的应用可能性。疟原虫主要通过虫体表面或内部携带的蛋白与肝细胞或红细胞表面受体结合后侵入到机体内，由于从疟原虫裂殖子提取蛋白困难巨大，因此需要通过对相关蛋白进行分析筛选具有抗肿瘤活性的蛋白。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种疟原虫蛋白在制备抗肿瘤药物方面的应用；所述疟原虫蛋白含有SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列。

在本发明的一种实施方式中，所述应用包括但不限于制备抗肺癌、肝癌或前列腺癌的药物。

在本发明的一种实施方式中，所述药物包括但不限于疫苗、抑制剂、免疫调节剂。

在本发明的一种实施方式中，所述疫苗含有SEQ ID NO.1所示的蛋白。

本发明的第二个目的是提供一种制备所述疟原虫蛋白的方法，包括以下步骤：

1)扩增编码所述疟原虫蛋白的基因，将扩增的目的基因连接到表达载体上，得到重组质粒；

2)将成功表达目的基因的重组质粒转化到表达细胞中，诱导目的蛋白的表达。

在本发明的一种实施方式中，所述方法具体包括如下步骤：

1)设计引物SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4所示引物，扩增目的基因，将扩增的目的基因连接到表达载体上；

2)将目的基因测序正确的重组质粒转化到表达细胞中，通过IPTG诱导目的蛋白的表达，并进一步制备纯化的目的蛋白样品。

在本发明的一种实施方式中，所述表达载体可以为原核细胞表达载体、真核细胞表达载体或昆虫细胞表达载体。

在本发明的一种实施方式中，所述的表达细胞可以为原核表达细胞、真核表达细胞或昆虫细胞。

在本发明的一种实施方式中，所述表达载体为pET28a(+)，所述表达细胞为E.coliBL21(DE3)。

本发明的第三个目的是提供一种抗肿瘤的药物，其含有SEQ ID NO.1所示疟原虫蛋白或其活性物质，及药学上可接受的载体。

本发明还要求保护所述疟原虫蛋白在制备非医药用途的产品方面的应用。

有益效果：本发明首次筛选并验证了PvTrag28蛋白在抗肿瘤方面的应用，CCK8增值实验结果显示PvEXP100蛋白可显著抑制肝癌细胞HepG2细胞的增殖，抑制率为58.1％，且几乎完全抑制HepG2细胞的迁移性能。本发明的另外一个目的是提供本发明所制备的蛋白PvTrag28在制备抗肿瘤药物中的应用，即以本发明的PvTrag28蛋白为活性成分或原料的抗肿瘤药物，特别是肺癌、肝癌、前列腺癌。

附图说明

图1为PvTrag28蛋白考马斯亮蓝染色示意图(A)和Western blotting检测图(B)，

图2为CCK8法检测PvTrag28对HepG2细胞的增殖抑制结果；

图3为Transwell小室迁移法检测PvTrag28对HepG2细胞的迁移抑制结果。

具体实施方式

为使本发明更加容易理解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，下列实施例中未提及的具体实验方法，通常按照常规实验方法进行。

实施例1 PvTrag28重组质粒的构建

原核表达质粒Pet28a(+)、宿主菌BL21(DE3)及诱导用的IPTG均购自北京全式金生物科技有限公司；限制性内切酶、T4DNA连接酶、pfu DNA聚合酶、dNTP均购自TakaRa公司。引物的合成和核苷酸序列测序均由苏州金唯智生物科技有限公司完成。琼脂糖亲和介质镍柱(Ni)购自QIAGEN公司。His-Taq标签抗体购自Cell Signaling Technology公司。

引物设计：设计引物通过PCR获取间日疟原虫PvTrag28蛋白的基因序列，引物如下：SEQ ID NO.3：GGATCCATGAGATTGTTACTCGCCGTT；SEQ ID NO.4：CTCGAGTTTTTCTAATTCTTTACACCATGA，其中GGATCC为SEQ ID NO.3的酶切位点BamHⅠ；CTCGAG为SEQ ID NO.4的酶切位点XhoⅠ。

以卵形疟原虫基因组为模板，通过PCR扩增获得PvTrag28基因序列(如SEQ IDNO.2所示)，扩增程序：94℃预变性3min，94℃变性10s、50℃退火30s、72℃延伸90s，循环35次，最后72℃延伸10min。

PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳检测目的基因扩增条带，然后经过胶回收后，用BamHⅠ及XhoⅠ限制性内切酶对PCR产物及pET28a(+)37℃酶切2h，通过T4连接酶将目的基因过夜连接到原核表达载体pET28a(+)。

将连接的重组质粒转化E.coli DH5α感受态细胞

从-80℃取出E.coli DH5α细胞。立即放置于冰上,取连接的产物4μL加入到50μl感受态细胞中，混匀冰浴30min，42℃热激90后取出置于冰浴中2min。在管中加入无抗性的LB培养基1ml，放入37℃摇床中250rpm振荡培养1h。离心后取100μl培养基将菌体重悬，涂匀在含卡那霉素(50μg/ml)的LB平板上置于37℃孵箱中倒置培养过夜后观察菌落生长情况。挑取单克隆，提取质粒后进行测序。测序结果显示，目的基因序列正确。

实施例2重组蛋白PvTrag28的表达

将测序正确的阳性单克隆接种5ml含卡那霉素的LB培养基，37℃培养过夜，将菌液接种于新鲜500ml含卡那霉素的LB培养基中，当OD600为0.6-0.8时，加入1mmol/L IPTG，诱导8h。取诱导的PvTrag28进行超声破碎裂解，经10％SDS-PAGE电泳分析表明PvTrag28蛋白主要定位于包涵体中，分子量大小与预期相符。

通过8M尿素溶解包涵体释放PvTrag28蛋白，该蛋白在碳末端带有His-tag标签，因此采用GE公司的His-tag镍柱，按试剂盒说明书进行Ni²⁺亲和色谱纯化。用不同浓度的咪唑将蛋白提纯，咪唑的浓度分别为20mM、50mM、100mM、150mM和250mM，150mM咪唑洗下的蛋白经12％SDS-PAGE电泳，考马斯亮蓝染色验证分析。并进一步用Western Blot分析目的蛋白纯度。

考马斯亮蓝染色结果显示所得纯化产物为目的蛋白，分子量大小与预期相符(图1A)。Western Blot结果显示所表达蛋白的纯度较高、特异性强(图1B)。

实施例3 PvTrag28蛋白抗肿瘤活性鉴定

(1)CCK8法检测PvTrag28对肿瘤细胞增殖性能的抑制作用

取对数期HepG2用含有10％FBS的DMEM培养基调整细胞浓度为5×10⁴/mL，以每孔100μL接种于96孔板，置5％CO₂，37℃培养箱中培养6h，待细胞贴壁后弃上清，PBS缓冲液清洗除去未贴壁细胞。样品组分别加入100μL不同浓度(10，50，100μg/mL)的药物，空白组加入等体积培养基。继续培养24h后，每孔加入10μLCCK8溶液，继续置培养箱中培养2h后，450nm处测定吸光值。细胞增殖率(％)＝实验组A450/对照组A450×100。

结果如图2所示，随着蛋白浓度的升高，PvTrag28蛋白对HepG2细胞增殖的抑制作用逐渐上升。当浓度为100μg/mL，该蛋白对该肿瘤细胞抑制率达到58.1％，接近剂量为25μg/mL抗肿瘤药物5-Fu对肿瘤细胞的抑制效果(67.2％)。

(2)Transwell迁移法检测PvTrag28对肿瘤细胞迁移性能的抑制作用

PvTreg28对HEPG2迁移的影响用transwell迁移法进行测定，步骤如下：24孔板各孔中加入0.6mL含有不同PvTreg28样品的DMEM培养基(含有10％FBS)；HEPG2用1％FBS的DMEM培养基调整细胞浓度为5×10⁵/mL，取0.1mL接种于transwell小室中，然后将小室移至含有样品的培养基的孔上方，放置过程及培养过程中防止接触面气泡的产生。孵育24h后，取出transwell小室，弃除上清，用棉签擦拭小室上室内壁细胞，并用PBS漂洗去除细胞碎片后，将小室置于用PBS配置的90％乙醇溶液中固定10min。风干后的小室置于用0.1％结晶紫溶液中染色30min，其中结晶紫母液为甲醇配制的0.5％溶液，临用前用生理盐水或PBS稀释。染色结束后，用PBS漂洗数次去除多余染料，显微镜下拍照记录细胞迁移情况。

结果如图3所示，实验组迁移至下室的肿瘤细胞数量逐渐减少，通过对细胞个数的统计发现，PvTrag28蛋白对HepG2细胞迁移性能的抑制率基本达到100％，与剂量为25μg/mL5-Fu作用相当。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

SEQUENCE LISTING

<110> 江南大学

<120> 一种疟原虫蛋白的制备方法及其在抗肿瘤方面的应用

<160> 4

<170> PatentIn version 3.3

<210> 1

<211> 335

<212> PRT

<213> 人工序列

<400> 1

Met Arg Leu Leu Pro Ala Val Leu Phe Leu Ser Gly Ser Leu Tyr Ile

1 5 10 15

Leu Ser Pro Ser Phe Asn Ile Asn Phe Tyr Ala Ser Ala Ala Glu Ala

20 25 30

Glu Val Thr Glu Gly Gly Asp Asn Leu Asp Asp Asp Leu Gly Gly Asp

35 40 45

Leu Glu Gly Leu Leu Gly Asp Asp Ala Glu Gly Gly Ala Ala Gly Gly

50 55 60

Glu Gly Ala Ala Ala Ala Ala Ser Ala Glu Gly Leu Ser Gly Glu Val

65 70 75 80

Glu Asn Glu Leu Leu Tyr Val Lys Glu Asp Asp Asp Asp Ala Pro Ala

85 90 95

Ala Thr Pro Asp Glu Lys Pro Ser Thr Ser Gly Glu Glu Thr Pro Ala

100 105 110

Ala Phe Val Asp Leu Val Asn Glu Thr Val Pro Pro Pro Ala Lys Ala

115 120 125

Pro Leu Pro Leu Gln Thr Lys Ala Pro Gln Gly Pro Lys Ile Lys Asp

130 135 140

Trp Asn Gln Trp Met Lys Gln Ala Lys Lys Asp Phe Ser Gly Tyr Lys

145 150 155 160

Gly Thr Met His Thr Gln Arg His Glu Trp Thr Lys Glu Lys Glu Asp

165 170 175

Glu Leu Gln Lys Phe Cys Lys Tyr Leu Glu Lys Arg Trp Met Asn Tyr

180 185 190

Thr Gly Asn Ile Asp Arg Glu Cys Arg Ser Asp Phe Leu Lys Ser Thr

195 200 205

Gln Asn Trp Asn Glu Ser Gln Trp Asn Lys Trp Val Lys Ser Glu Gly

210 215 220

Lys His His Met Asn Lys Gln Phe Gln Lys Trp Leu Asp Tyr Asn Lys

225 230 235 240

Tyr Lys Leu Gln Asp Trp Thr Asn Thr Glu Trp Asn Lys Trp Lys Thr

245 250 255

Thr Val Lys Glu Gln Leu Asp Asp Glu Glu Trp Lys Lys Lys Glu Ala

260 265 270

Ala Gly Lys Thr Lys Glu Trp Ile Lys Cys Thr Asp Lys Met Glu Lys

275 280 285

Lys Cys Leu Lys Lys Thr Lys Lys His Cys Lys Asn Trp Glu Lys Lys

290 295 300

Ala Asn Ser Ser Phe Lys Lys Trp Glu Gly Asp Phe Thr Lys Lys Trp

305 310 315 320

Thr Ser Asn Lys Gln Trp Asn Ser Trp Cys Lys Glu Leu Glu Lys

325 330 335

<210> 2

<211> 1008

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 2

atgagattgt tacctgccgt tttattttta tctggatcct tatatatttt atccccaagt 60

tttaatataa acttctatgc ttctgctgca gaagctgaag taaccgaagg tggtgataat 120

ttggatgatg acttgggagg agatttagaa ggcttattag gtgatgatgc agaaggagga 180

gcagcaggag gagaaggtgc agcagcagca gctagcgctg aaggattaag tggtgaagta 240

gaaaatgaac ttttatacgt taaggaggat gatgatgatg cacctgcagc tacacctgat 300

gaaaaaccat caacctctgg agaagaaact cctgctgctt tcgttgattt ggtaaatgaa 360

actgtaccac cacctgccaa agcacctttg ccattgcaaa caaaagctcc tcaaggacca 420

aaaataaagg actggaacca atggatgaag caagctaaga aagatttttc aggatacaaa 480

ggtaccatgc atactcaaag acacgaatgg accaaagaga aagaagatga acttcaaaaa 540

ttctgtaaat acttggaaaa gagatggatg aattatacag gaaatatcga tagagaatgc 600

agatccgatt tcttgaaatc cactcaaaac tggaatgaga gccaatggaa taaatgggtc 660

aaaagtgaag gaaagcacca catgaataaa caattccaaa aatggctaga ctacaataag 720

tacaagttac aagactggac caatactgaa tggaacaaat ggaaaacaac tgttaaggaa 780

caacttgatg atgaagaatg gaaaaaaaaa gaggcagctg gaaaaactaa agaatggatc 840

aaatgtaccg acaaaatgga aaagaaatgt ttaaagaaaa caaagaaaca ctgcaaaaac 900

tgggaaaaga aagcaaacag ctcatttaaa aaatgggaag gagatttcac caaaaaatgg 960

acttccaaca aacaatggaa ttcatggtgt aaagaattag aaaaataa 1008

<210> 3

<211> 27

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 3

ggatccatga gattgttact cgccgtt 27

<210> 4

<211> 30

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 4

ctcgagtttt tctaattctt tacaccatga 30

Claims

1.疟原虫蛋白在制备抗肿瘤药物方面的应用，其特征在于，所述疟原虫蛋白含有SEQID NO.1所示的氨基酸序列。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述应用包括但不限于制备抗肺癌、肝癌或前列腺癌的药物。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述药物包括但不限于疫苗、抑制剂、免疫调节剂。

4.一种制备SEQ ID NO.1所示疟原虫蛋白的方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征碍于，具体包括如下步骤：

1)设计SEQ ID NO.3和SEQ ID NO.4所示引物，扩增目的基因，将扩增的目的基因连接到表达载体上；

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述表达载体为原核细胞表达载体、真核细胞表达载体或昆虫细胞表达载体。

7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述的表达细胞为原核表达细胞、真核表达细胞或昆虫细胞。

8.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述表达载体为pET28a(+)，所述表达细胞为E.coli BL21(DE3)。

9.SEQ ID NO.1所示疟原虫蛋白在制备非医药用途的产品方面的应用。

10.含有SEQ ID NO.1所示疟原虫蛋白的药物。