hPPARs天然配体筛选平台的建立及应用

来源 :重庆医科大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:cjn2503687
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目的建立人过氧化物酶体增殖物活化受体(human peroxisome prolifterator-activated receptors,hPPARs)配体的筛选平台,并从中药单体中筛查hPPARs的天然配体。方法从人肝癌组织提取总RNA,RT-PCR扩增出hPPARs配体结合区(ligand binding domain,LBD)cDNA,将其克隆入表达载体pMAL-p2x麦芽糖结合蛋白(maltose binding protein,MBP)编码基因malE序列的下游,转化入E coli.TB1。含重组质粒的宿主菌经最佳优化条件诱导后,超声破碎取上清。产物用多糖亲和树脂进行纯化,纯化的MBP-hPPARsLBD用Xa因子酶切、多糖亲和树脂层析、DEAE-52阴离子交换层析纯化回收。放射性标记配基结合实验(radioligand binding assays,RBA)鉴定MBP-hPPARsLBD和hPPARsLBD的配体结合功能。高效液相色谱紫外检测法(high performance liquid chromatography and ultraviolet detection,HPLC-UV)建立hPPARsLBD配体的筛选平台,并对待试中药单体进行筛选,用经典的放射性标记配基竞争结合实验(radioligand binding competition assays,RBCA)法对HPLC-UV法筛选结果进行检验。反式激活报告基因法测定筛出药物的功能活性。结果含重组质粒的宿主菌经最佳优化条件(0.4 mmol/L,30℃振荡培养6 h)诱导,从1L培养物中可获得约20 mg MBP-hPPARsLBD,约占胞质总蛋白的31%。经纯化以及酶切回收,获得了电泳纯的MBP-hPPARsLBD和hPPARsLBD,其产量分别为14 mg/L和5 mg/L,得率分别为70%和45%。RBA显示MBP-hPPARsLBD和hPPARsLBD的结合配体功能是等效的。根据分子排阻色谱分离(Molecular Exclusion Chromatography,MEC)理论建立了HPLC-UV法hPPARs配体筛选平台。用该平台对待试药进行了筛选,结果显示小檗碱(berberine,Ber)和柚皮素(naringenin,Nar)能特异性结合hPPARα,大豆苷元(daidzein ,Dai)能特异性结合hPPARα和hPPARγ1。RCBA法结果与HPLC-UV法相同。用反式激活报告基因法测试待试中药单体的功能活性,结果显示,Dai、Ber和Nar能激活hPPARα,Dai、Nar和姜黄素(curcumin ,Cur)能激活hPPARγ1,而Dai、Ber、Nar、虎杖苷(polydatin, Pol)对hPPARδ有一定程度的激活作用。结论1)利用pMAL-p2x表达纯化体系,获得了大量、可溶的、电泳纯的MBP-hPPARsLBD和hPPARsLBD。经RBA鉴定,MBP的融合没有影响hPPARsLBD的配体结合功能;2)HPLC-UV法为一种新的,简便、经济、环保、有效的受体配体筛选方法,可用于研究受体配体结合反应;3)确认Ber、Nar是hPPARα的天然激动剂,Dai为hPPARα和hPPARγ1的双激动剂。此外,Cur对hPPARγ1, Dai、Ber、Nar、Pol对hPPARδ有一定程度的激活作用。提示Dai、Ber、Nar、Pol和Cur等中药单体至少通过激动hPPARs,调节下游多个靶基因表达,从而发挥调血脂、降血糖、抗肿瘤、抗炎等多种药理效应。
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