Agkihpin原核重组融合蛋白的分离纯化和活性探究

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目的:  分离纯化蛇毒精氨酸酯酶Agkihpin重组融合蛋白,研究该融合蛋白酶生物学活性及影响酶活性因素,以及对正常肝细胞和肝癌细胞生长的影响。  方法:  1.连接有His6-Agkihpin目的基因的工程菌BL21(DE3)在IPTG的诱导作用下表达目的蛋白,SDS-PAGE及Western Blot鉴定表达的目的蛋白。  2.(1)运用Ni2+亲和层析凝胶柱法分离纯化His6-Agkihpin重组融合蛋白,SDS-PAGE鉴定蛋白纯度;(2)以TAME为反应底物测定纯化得到的His6-Agkihpin重组融合蛋白的精氨酸酯酶活性;(3)运用不同温度、pH、金属离子、蛋白酶抑制剂作用分离纯化后的His6-Agkihpin重组融合蛋白并检测其活性变化情况;(4)以蝮蛇粗毒、生理盐水、天然Agkihpin做对照,分别用卵磷脂平板和琼脂糖-纤维蛋白平板测定His6-Agkihpin的PLA2活性及纤溶活性;(5)37℃水浴条件下,把His6-Agkihpin重组融合蛋白与0.4%的纤维蛋白原溶液混合,SDS-PAGE鉴定其对纤维蛋白原的作用。  3.体外培养正常肝细胞L-02及肝癌细胞BEL-7404,用不同浓度的His6-Agkihpin重组融合蛋白分别作用72h后,通过CCK8法研究其对正常肝细胞L-02及肝癌细胞BEL-7404的细胞毒性活力检测,并观察细胞形态的改变及对细胞迁移力的影响。  结果:  1.经IPTG诱导,在SDS-PAGE凝胶上约30KDa处出现明显蛋白条带,Western Blot鉴定,在相应的位置出现了His6-Agkihpin重组融合蛋白条带,且均显示得到的His6-Agkihpin重组融合蛋白是包涵体蛋白。  2.Ni2+亲和层析凝胶柱法分离纯化His6-Agkihpin重组融合蛋白,经SDS-PAGE鉴定,在约30KDa处出现了蛋白条带,且达到了电泳纯;透析法复性纯化得到的蛋白后,用TAME底物法测定其精氨酸酯酶的活性,得到比活力为8.723U/mg。  3.经过不同的温度、pH、金属离子、蛋白酶抑制剂条件作用下,发现(1)His6-Agkihpin重组融合蛋白在37℃、pH为8.0的条件下精氨酸酯酶活性最高;(2)几种不同的金属离子均对His6-Agkihpin重组融合蛋白的精氨酸酯酶活性有增强的作用,其中Ca2+作用最明显;(3)EDTA对其酶活性有明显的抑制作用,PMSF其次,而DTT跟β-巯基乙醇对酶活性抑制作用不大。  4.卵磷脂平板法测定His6-Agkihpin重组融合蛋白的PLA2活性,发现蝮蛇粗毒、天然跟Agkihpin重组融合蛋白孔周围均出现透明圈,都有PLA2活性。  5.琼脂糖-纤维蛋白平板法对His6-Agkihpin的纤溶活性测定,发现蝮蛇粗毒、天然Agkihpin跟Agkihpin重组融合蛋白孔周围均出现水解透明圈,都有纤溶活性。  6.SDS-PAGE鉴定不同水浴时间里,His6-Agkihpin重组融合蛋白具有水解纤维蛋白原的活性,主要对纤维蛋白原的α带有水解作用,且从0.5h时就开始水解,水浴8h,α带被完全水解。  7.0.207~4.13μg/ml浓度的His6-Agkihpin重组融合蛋白作用BEL-7404细胞后,各加药实验组跟对照组相比细胞活力下降明显(P<0.01),细胞活力随His6-Agkihpin浓度增加而减弱(r=0.808,P<0.05),细胞活力抑制率为11.69%~48.52%;浓度为1.033~4.13μg/ml的His6-Agkihpin对人肝癌BEL-7404细胞的增殖有明显的抑制作用(P<0.05),加药24h、48h、72h后增殖抑制率分别为20.47%~76.76%、56.36%~79.38%和11.79%~45.44%,且剂量依赖作用明显(P<0.05);浓度为3.23μg/ml和4.13μg/ml的His6-Agkihpin对BEL-7404细胞还有一定的杀伤作用,杀伤率分别为19.73%和50.22%;浓度为0.207~4.13μg/ml的His6-Agkihpin对人肝癌BEL-7404细胞的迁移也有明显的抑制作用,作用24h时,抑制率为8.7±0.52%~52.58±7.8%,作用48h时,抑制率为11.49±0.89%~92.43±7.46%,且抑制作用跟浓度成正比(r=0.759,P<0.05)。  8.0.207~4.13μg/ml浓度的His6-Agkihpin重组融合蛋白作用L-02细胞后,对细胞活力、细胞增殖和迁移有一定的促进作用。  结论:  1.分离纯化得到了电泳纯的His6-Agkihpin重组融合蛋白。  2.His6-Agkihpin重组融合蛋白的活性受温度和pH值的影响。37℃,pH8.0时,His6-Agkihpin重组融合蛋白的活性最高。  3.His6-Agkihpin重组融合蛋白具有精氨酸酯酶、PLA2活性、水解纤维蛋白原活性、纤溶活性及类凝血酶活性。  4.His6-Agkihpin重组融合蛋白酶是一种金属蛋白,其活力受金属离子影响,其中Ca2+对酶活性促进最大,EDTA以对酶活性抑制作用最明显。  5.一定剂量的His6-Agkihpin重组融合蛋白可抑制人肝癌BEL-7404细胞株的细胞活力、增殖和迁移,而对正常肝细胞L-02的细胞活力、增殖和迁移有一定的促进作用。
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