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锌指转录因子snai1高表达质粒构建和稳定株的筛选

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×中国组织工程研究与临床康复彩74誊 ‘4 7卿2010—10一O8出版 Journal of Clinical Rehab#itative Tissue Engmeenng Research October 8-2010 Vo1.14.No.41 锌指转录因子snail高表达质粒构建和稳定株的筛选 周传文,李倩君 Construction of zinc finger transcription factor snail expressing vector and screening of stably transfected celI clone Zhou Chuan—wen,Li Qian ̄un Abstract BACKGROUND:Studies demonstrated chat Snaf1 has been shown to negative interact with E—cadherin in fumor tissue and combine with CDH1 promoter region box motif,lhus.suppress the CDH1 genetic transcription. OBJECTIVE:To construct snail eukaryotic expression vector and to establish a stable transfective cellIine. METHODS:Complete exon sequence based on the sequence of snail in the GenBank was designed and inserted into the Department of Gastroenterology. Huaian First Hospital (the Firsl P ̄ple’s plasmid Pmd一18T.recombining the plasmid Pmd一18T/snai1,which was transformed into Ecoil DH5 and selected with ampicillin The positive clones ontcaining the recombinant Plasmid Pmd一18T/snai1 were sequenced and digested by restriction endonucleases EcoR J and Xhol The digestion product of EcoR J and Xhol was puriifed and jnserted jnto the eukaryotic expression Hospital of Huai‘an), Nanjing Medical University,Huaian 223300.China Zhou Chuan-wen. Associate chief physician. Departmentof Gastroenterology, Huaian First Hospital fthe First P ̄ple’s vector pcDNA3.1(+)to onstcruct pcDNA3.1(+)/Snai1,which was identiifed by sequencing and transfected into adenocarcinoma of olcon HT.29 cells.The HT-29 cells with stable expression of snail were selected by G41 8 and confirmed by RT—PCR and Westem blot. RESUL-TS AND CONCLUSION:The eukaryotic expression vector pcDNA3.1(+)/snai1 was constructed successfully.HT-29 cells stably expressing snail were selected bv G41 8 with 600 mg/L at 21 days.The successfuI construction of the plasmid of pcDNA3.1 r+)/snail could signiifcantly up-regulate the expression of snailin colon neoplasms cells HT一29. Zhou CW,Li QJ.Construction of zinc ifnger transcription factor snail expressing vector and screening of stably transfected cel Hospital of Huaian). Nanjing Medical University.Huaian 223300。China zhouclone.Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu.2010;14(41):7687—7690. 【http://www.crter.on http://en.zglckf.om1c cwl967@ sina cn 背景:研究表明Snail和E一钙黏素在肿瘤组织中有负向表达关系,且与Snail与CDH1启动子区box盒结合,抑制CDH1 基因转录。 摘要 :; ::201o0_-087-093 ’ 目的:构建针对snail的高表达载体,建立稳定转染的细胞株。 方法:根据GenBank中snail的基因序列人工合成snail全序列,将合成好的序列装入Pmd一18T载体并转化感受态细胞 DH5o,进行阳性克隆筛选。测序验证重组克隆中基因序列正确后,用EcoR I和Xho I双酶切Pmd-18T/snail质粒,将 所得的snail全基因片段转入pcDNA3.1(+)空质粒,构建pcDNA(+)Isnail真核表达质粒,同时构建阴性对照质粒,并分别 对结肠腺癌细胞HT-29进行转染,最后利用G418进行稳定表达株的筛选,并采用RT—PCR和Western blot鉴定宿主细胞 内snail基因的表达情况。 结果与结论:成功构建了真核表达质粒pcDNA(+)Isnail,顺利转染结肠癌细胞HT-29后于600 mg/L G418浓度时筛选 21 d得到snail基因稳定表达株,构建的snail基因正义表达质粒pCDNA3.1(+)/snail转染宿主细胞后可促进snail基因 的表达。 关键词:锌指转录因子snail;表达质粒;感受态细胞;结肠癌;转染 doi:l0.3969/j.issn.1673—8225.2010.41.021 周传文,李倩君.锌指转录因子snail高表达质粒构建和稳定株的筛选【J】.中国组织工程研究与临床康复,2010 14(41):7687・7690. 【http://www.cder.org http://cn.zglckf.com】 南京医科大学附 属淮安第一医院 (淮安市第一人民 医院)消化科,江 苏省淮安市 223300 族中的一员,是一种钙依赖性黏附分子,广泛 0引言 存在于各类上皮细胞中。 已有文献报道,Snail和E一钙黏素在肿瘤组 织中有负向表达关系,且与Snail与CDH1(E・ 钙黏素编码基因)启动子区box盒结合,抑制 上皮向间质转化(epithelial-mesenchymal Transition,EMT)是多细胞生物胚胎发生过程 中,以上皮细胞极性丧失及其问质特性的获得 为主要特征的生理过程。  ・CDH1基因转录有关【1”,实验拟构建人型Snail 周传丈,男,1967 年生,江苏省淮安 市人,汉族,副主 高表达质粒pcDNA3.1(+)/Snail,并进行真核表 达稳定株的筛选。 1材料和方法 任医师,主要从事 消化科方面的研 究。 zhou cwl967@ sina.cn 。 Snail是锌指蛋白转录因子,可以介导上皮 细胞向间充质细胞的转化,在转录水平上抑制 E一钙黏素的表达,促进肿瘤细胞的侵袭和复发、 转移。 阁分类号:R318 盅=献标识码:B 文馥编号:1673-8225 (201o)41-07687-04 E一钙黏素是属于钙黏素族典型的钙黏素亚 设计:单一样本观察。 收稿日期:2010-07-09 侉回日期:2010-08-03 (20100709001 J・Z1 lssN 1673—8225 cN 21—1539fR CoDEN:zLKHAH 7687 鞠传文 等 锌指转录因子snail高表达质粒掏建和稳定株的靖选 时间及地点:于2010-02/06在南京医科大学公共卫 生学院实验室完成。 材料: 条件下恒温摇床培养过夜,取0.8 mL菌液)m0.2 mL无菌 甘油,至于一80℃冻存,取1管冻存菌液送至大连Takara 生物技术公司进行基因测序鉴定 ’ 。 Snail真核表达质粒的构建:选择测序正确含 PMD一1 8T/snail菌液进行培养扩增,用试剂盒小量提取 质粒,利用紫外分光光度仪检测抽提产物的浓度,按 PMD一1 8T/snail质粒(1 50 mg/L)7 pL,Buffer EcoR I 5 uL,1OOx牛血清白蛋白0.5 pL,Eco I 1 pL,Xho I 载体及细胞:结肠腺癌细胞株HT-29购自中国典型培养 物保藏中心【2 ;克隆载体PMD.1 8T购自Takara公司Is61; 真核表达载体pCDNA 3.1(+)[7-8]、大肠杆菌DH5Q[。 购自 Invitrogen公司。 试剂及仪器: 试剂及仪器 来源 1 IJL,ddH2O 35.5 IJL配成5O UL酶切体系,在37℃条 件下酶切2 h。 对酶切产物进行1.2%琼脂糖凝胶电泳,切胶、将 Premix Taq、胶网收试剂盒、两步法 RT-PCR试剂盒、引物 E.Z.N.Aplasmid Mininprep Kit I 大连rakara公司 北京TIANGEN公司 英国New England Biolabs 公司 pCDNA3.1载体按pCDNA3.1载体(180 mg/L)6 IJL, BufferEcoR I 5 uL,1O0×牛血清白蛋白0.5 pL,Eco I 1 pL,Xho I 1 pL,ddH20 36.5 pL配成50 L酶切 质粒提取试剂盒 DNA连接酶 体系,在37℃条件下酶切2 h;对酶切产物进行琼脂糖 凝胶电泳,切胶、回收6 1O0 bp左右的大片段线性载体。 将目的基因和pCDNA3.1载体的酶切产物按目的基 限制性内切酶Xho I和Apa I, TRlZOL,Lipofectamine 2000、 美国Invitrogen公司 o嘶一MEM。低虹清培养基 BCA蛋白检测试剂盒 南京KeyGen公司 因(200 mg/L)2 IJL、酶切pCDNA3.1载体(180 mg/L) 3 UL、10 X Ligase Buffer 1 pL、Ligase 1 pL、ddH20 蛋白相对分子质量标记、预染蛋白相对 英国Millipore公司 分子质量标记、硝酸纤维膜、DAB 显色试剂盒 兔抗人Snail多克隆抗体,鼠抗人 E一钙黏素单克隆抗体 辣根过氧化物酶标记的羊抗兔、 羊抗鼠IgG抗体 AG 22331紫外分光光度仪 Applied Biosystems-2720 PCR 3 uL配成10 uL反应体系,DNA连接酶16℃作用1 h; 将连接产物送至Takara生物技术公司进行基因测序,分 美国Abcom公司 美国Jackson公司 德国Eppendorf公司 析克隆序列组成及其阅读框架的正确性。将检测正确的 链接产物命名为pCDNA3.1/snail,将其转化感受态细胞 DH50,得到含pCDNA3.1/snail融合蛋白表达系统的工 程菌。 美国A&B公司 美国Bio-F D公司 美国UVP公司 北京六一仪器厂 扩增仪 Power-pac 200 PCR电泳仪 取1 0 uL工程菌接种于3 mL含Amp抗性的LB培养基 中,37℃、250 r/min恒温摇床培养过夜,取0.8 mL菌液 (对数生长期),加O.2 mL无菌甘油,混匀后至于-80℃冻 存。 GDS-8000 PCR成像仪 DYY-8C型电泳仪 按同样方法设计阴性对照组,命名为 方法: pCDNA3.1/mock,经证实其对细胞基因不产生任何调 节作用。 Snail基因扩增:根据GenBank中查得的Snail全基因 序列(基因臀录号GenBank:AF155233.1),并由 Invitrogen生物技术公司合成全部外显子编码序列,在 其5’端分别添)J ̄lEcoRI和Xhol限制性酶切位点I]…。 结肠癌HT-29细胞筛选浓度和维持浓度的确定:将结肠 癌细胞HT-29按2xl05溶于500 IJL 1640完全培养基(含 体积分数10%小牛血清,100 U,mL青霉素和10O U/L链 霉素)接种于24孔板。 将G418按终浓度为0,1O0,200,300,400,500, Snail原核表达载体的构建:分别采用Ec0RI和Xhol进 行双酶切和琼脂糖凝胶电泳回收目的条带,经T4 DNA 连接酶在16℃条件下将Snail基因插入PMD一18T质粒 DNA,连接产物转化感受态细胞DH5a,涂布于含Amp 抗性的LB平板上(含50 g/L的氨苄青霉素),37℃恒温培 养过夜。 600,700,800,900,1 000 mg/L ̄H于24孔板各空中, 于37℃,5%CO2的培养箱中培养10 d,已导致细胞全 部死亡的最低浓度为基准,筛选时比该浓度高一个级 别,维持浓度为筛选浓度的一半。 预实验证实500 mg/L的G418在培养10 d时使细 胞全部死亡,则筛选浓度确定为600 mg/L,维持浓度 为300 mg/L。 细胞转染及Snail蛋白稳定表达株的筛选:按 从培养皿上挑选5个单克隆菌落接种于3 mL含Amp 抗性的LB培养基中,37℃,250 r/min条件下恒温摇床 培养过夜。用试剂盒小量提取质粒后,用EcoRI和Xho I双酶切质粒,酶切产物行1.2%琼脂糖凝胶电泳,鉴定 正确的质粒命名PMD一1 8T/snail。 将含PMD一18T/snail的细菌至于37℃,250 r,min 7688 Lipofectamine¨Ⅵ2000说明书,转染前1 d,将细胞以 4×1 0。,孔接种于247L板,每;fL ̄n5oo pL无双抗培养基使 P.O.Box 1200,Shenyang 110004 cn.zglckf,com 髓传文.等.锌指转录囡子snail离表达质粒构建l郓稳定株的筛选 短 切产物,见图1。 ~c尺…憎 其在转染时融合度达到90%以上。转染当天按粒 DNA(Hg):Lipofectamine 2000=1:2-1:3接种于每 孔;本实验中针对24孔板即使用0.8 Pg DNA,2.0 pL Lipofectamine。M2000;转染后将24孔板置于37℃,全 积分数5%CO2培养箱中培养6 h,换完全培养基培养至 24 h,按1:10传代接种于新的24- ̄L板中,同时加筛选 浓度的G418,培养10 d后,利用套环法及有限稀释法 将存活菌落接种于967L板获得稳转单克隆,同时将完全 培养基中G418浓度改为维持浓度继续培养 J。 真核表达RT-PCR鉴定:引物由Takara公司设计并合 成: 2 700 bp 795 bp Lane 1:production of PMD一1 8T/snail digested by Ecol and Xhol;lane 2 marker 100—12 000 bp Figure 1 The production of the vector of PMD一18T/snail digested by restrictive endonuclease 引物 人源性 Snai1 序列 forward 5'-TTC TTC TGC GCT ACT GCT GCG一3’. reverse 5'-GGG CAG GTA TGG AGA GGA AGA一3’ 长度(bp) 881 图1 PMD 18T/snail质粒酶切产物 pCDNA3.1载体酶切产物,见图2。 orward 5'-TCC CAT CAG CTG CCC E一钙黏 f500 素 AGA AA一3’, reverse 5'-TGA CTC CTG TGT TCC TGT TA.3。 GAPDH forward 5'-TGG TAT CGT GGA AGG ACT CAT GAC.3‘ reverse 5t ATG CCA GTG AGC TTC CCG TTC AGC-3 R ̄PCR在RNA水平上检测Snail表达情况:利用 TR亿OL一步法提取  ̄RNA[俘’ ,紫外分光光度仪测总 RNA浓度和纯度。 取1 pL总RNA利用Invitrogen试剂盒进行反转录、 扩增、检 ̄USnail表达情况。扩增条件:预变性94℃ 5 min:变性94℃30 s,延1" ̄54℃30 s,退火72℃ 1 min,30循环:复性72℃3 min。 Western.Blot在蛋白水平检测Snail表达水平:采用 2.2真核表达RT-PCR鉴定HT-29细胞株在稳定转染 pCDNA3.1/snail质粒后,Snail转录水平上升;稳定转 染pCDNA3.1/mock组无明显变化,见图3。 RIPA细胞裂解液提取HT-29细胞总蛋白。利用10% SDS.PAGE凝胶电泳1 h 30 min,200 mA恒流、1 h 30 min将蛋白转至硝酸纤维膜上,用含5%脱脂奶粉的 TBST封闭硝酸纤维素膜1 h,兔抗人Snail多克隆抗体 孵育4℃过夜,TBST洗脱液洗脱10 min/次,4次,HRP 标记的羊抗兔IgG孵育1 h,TBST洗脱液洗脱10 min ̄4 次:DAB显影。 主要观察指标:构建的Snail真核表达质粒及HT-29 细胞株Snail蛋白的表达。 设计、实施、评估者:周传文设计,李倩君实施, 共同评估。 2结果 H1--29 cells were transfected with the plasmid encoding Snai1.or with empty plasmid(conto1r). Individual cell clones were isolated after selection,and analyzed by RT.PCR for the expression of Snail and E.cadherin HT.29细胞转染高表达Snail的质粒及阴性对照质粒 后,各筛选出稳定株,并利ff】RT.PCR检测Snail和E一 钙黏素表达的变化 2.1 Snail真核表达质粒PMD一18T/snai1质粒的酶 7689 lssN 1673—8225 CN 21.1539/R CoDEN:zLKHAH 死 w cR砜0 2.3 Snail蛋白表达HT-29细胞株在稳定转染 确嫱文 等.锌撩转录圈子snail高表达睦粒掏建秘稳定株的筛选 明显的反向表达的结果相符。 综上,本实验成功构建了Snail高表达质粒,并稳 定转染结肠癌细胞株HT-29,证实了在结肠癌中Snail 与E一钙黏素之问的负向表达关系。 pCDNA3.1/snail质粒后,Snail蛋白表达量上升,E一 钙黏素表达明显下降,稳定转染pCDNA3.1/mock组无 明显变化,见图4。 4参考文献 oImeda D.Jord M,Peinado H。et a1.SnaiI silencing effectively suppresses tumour growth and invasiveness.Oncogene.2007; 26(1 31:1 862—1 874. Feng YH.Tsao CJ.Wu CL et a1.Sprouty2 protein enhances the response to gefitinib through epidermaI growth factor receptor in colon cancer cells.CanGer Sci.201 0.fIn press1 Liu Q.Tong Sze SC,et aI."lian Xian Liquid(TXL)induces apoptosis in HT-29 colon cancer GelI in vitro and inhibits tumor growth in vivo.Chin Med.2010;5f1):25. Doleman JF,Eady JJ,Elliott RM.et a1.Identiifcation of the Eph receptor pathway as a noveI target for eicosapentaenoic acid (EPA)modiifcation of gene expression in human colon adenocarcinoma cells(HT-29).Nutr Metab(Lond).201 0;7:56. Qiao X,Wang LH.Li RS,et a1.Shanxi Yike Dauxe Xuebao. 2007;38(1 0):899.901. 乔嗝,.E利毕,李荣“J,等.肾』 腺髓质素真核表达质粒的构建及其 : 火鼠近端肾小管I:皮细胞中的农达【J】.1II两医科人学学报,2007, 38(10):899—901. ¨ 【6】 Zhang H.Yang L,Guo J。et a1.Development of one novel multiple—target plasmid for duplex quantitative PCR analysis of roundup ready soybean J Agric Food Chem.2008;56(141: 5514—5520. Zhou Y,Luo W。Zheng L.et al Construction of recombinant FGFR1 containing full-length gene and its potential appliatcion Plasmid.201 0;64f1):60-67. Jalilian B,Omar AR,Bejo MH.et al Development of avian infiuenza virus H5 DNA vaccine and MDP.1 gene of 3讨论 Mycobacterium bovis as genetic adjuvant Genet Vaccines Ther. 201 0;8:4 Nakagami G.Sanada H,Sugama J,et aI.Detection of Pseudomonas aeruginosa quorum sensing signals in an infected ischemic wound:an experimentaI study in rats.Wound Repair E一钙黏素是钙黏素糖蛋白家族中的主要成员,起细 胞骨架作用,被认为是肿瘤细胞发生局部侵袭、远处转 Regen.2008;1 6(1 1:30—36. loul S。EIstrand MB.Nesland JM,et a1.Snail,Slug,and 【10】 EISmad—interacting protein 1 as noveI parameters of disease aggressiVeness in metastatic ovarian and breast carcinoma. 移和血管浸润的抑制因子I“。研究显示,Snail可以在上 皮性肿瘤的进展中直接抑制E一钙黏素的表达I侣 ,因而 促进转移的发生。本次试验表明,细胞株HT-29细胞中 存在E一钙黏素mRNA的表达,为检测到Snai1 mRNA 的表达,在转染Snail高表达质粒pCDNA3.1/snail后, 可检测到Snail表达,而E一钙黏素表达下降。说明在 [13】 CanGer.2005;1O3(8):1631—1643. yohara YB。Nishii K。Ukai—Tadenuma M。et a1.Detection of a [11】 Kicircadian enhancer in the mDbp promoter using prokaryotic transposon vector-based strategy Nucleic Acids Res.2008;36(4): e23. 【12】 Banerjee S,Kumar J。Apte.Deshpande A,et a1.A noveI prokaryotic Mector or fidentiifcation and selection of recombinants: direct use of the vector for expression studies in E coft.Microb CelI Fact.2010:9:30 Spadiut O.Posch G,Ludwig R.et a1 Evaluation of diferent expression systems for the heterologous expression of pyranose 2一oxidase from Trametes multicolor in E.coil.Microb Cell Fad. 2010:9:14. HT-29细胞中存在Snail mRNA与E一钙黏素mRNA负 向表达关系。为进一步证实这种负向表达关系的存在及 肿瘤细胞中Snail的表达对肿瘤细胞间质标志物表达的 调节以及肿瘤细胞体外侵袭力的改变的影响,选择有E一 钙黏素表达,而无Snail表达的结肠癌细胞株HT_29稳定 转染Snail高表达质粒pCDNA3.1/snail及阴性对照 Jin D Li MF Beijing:Science Press.1995:891. 金冬雁,黎孟枫.分f克隆实验指南[M】.2版.北京:科学出版社.1995: 891. Hoffmann Q Ijzer J,Brinkhof B,et a1.Comparison of diferent methods to obtain and store liver biopsies or fmolecular and histologicaI research.Comp Hepato1.2009;8:3. Pinto FL,Thapper A,Sontheim W,et a1.Analysis of current and alternative phenoI based RNA extraction methOdOlOajes f0r cyanobacteria.BMC Mol Biol 2009;10:79. Glenn S Head KL 1-eh B et aI.Maximizing RNA yield fr0m archival renal tumors and optimizing gene expression analysis.J pCDNA3.1/mock。结果发现,随着Snail mRNA表达的 同时,E一钙黏素表达下降,在稳定转染细胞株中,E一 钙黏素表达显著下降。与Cano zuJ的研究首次证明, Snail可以直接结合E一钙黏素CDH1启动子,下调E一钙 黏素的表达,通过降低细胞间的黏附,破坏正常组织形 态,促进肿瘤侵袭及临床研究表明,Snail和E一钙黏素 在很多上皮性癌(包括鳞癌、肝癌、黑色素瘤等)中存在 BiomoI Screen.2010:15f1):80—85. 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