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β淀粉样肽(β-amyloid,A B)是形成阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease,AD)病人脑部老年斑的重要组分。β-和γ-分泌酶分别酶切淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,A P P)产生不溶性的39-42个氨基酸的β淀粉样肽的氨基未端和羧基未端。α-,β-和γ-分泌酶均以APP为底物,它们与阿尔兹海默病的发生密切相关。β分泌酶为膜定位蛋白,和可溶性天冬氨酸蛋白酶有明显的同源性。γ-分泌酶为包括早老素蛋白在内的寡聚物多组分复合体,早老素蛋白是这个蛋白酶发挥作用的重要组成部分。α-,β-和γ-分泌酶的分离鉴定为设计治疗AD的新药物提供了靶标。尽管AD的产生原因复杂,但β淀粉样肽的产生和聚集在该病发生中充当重要的角色。Aβ是由β secretase和γ secretase作用淀粉样前体蛋白而产生的。
β分泌酶是β淀粉样肽产生过程中的限速酶,是β淀粉样肽生成的关键酶。而γ分泌酶作为复杂的多组分复合体,其构成与功能迄今尚未被完全阐明。我们拟通过研究β分泌酶与β淀粉样肽之间的关系,构建一个稳定表达淀粉样前体蛋白片段和β分泌酶的细胞模型,以便更好地寻找减少Aβ产量和抗Aβ聚集的药物。鉴于当前细胞培养十分普及和方便,相对于其它动物模型经济、方便,而且同一批细胞均一性好,不存在动物之间不同个体间差别明显,虽然其结果与体内环境有很大不同,但足以在相当程度上反映药物性质,尤其现在多孔培养板的使用,更能低成本地开展潜在可能药物的高通量的筛选。
本研究首先分别构建含有APP基因片段和B分泌酶基因的真核表达载体pcDNA3.1(-)-APP fragmerlt质粒和pcDNA3.1(-)-β secretase质粒。在实验过程中,由于我们的模板来源缺乏,以及模板质量不是很好,最初获得的β分泌酶基因缺失了一段序列,我们采用使用多轮PCR的方法来修补β分泌酶基因,而信号肽序列则通过两段PCR引物在通过未端相互配对而得到的。通过限制性内切酶酶切,连接酶连接得到含有信号肽序列的基因片断。然后引入pcDNA3.1(-)载体。测序表明连接到质粒的两段基因序列完全正确。
将构建好的质粒转染CHO细胞和HEK293细胞用G418进行筛选,在筛选出的细胞中检验鉴定整合有目的基因片段的细胞株。在筛选压力下对细胞是否表达目的基因进行鉴定。通过酶联接免疫吸附剂测定(Enzyme-Linked Immunosorbnent Assay,ELISA)方法进行检验,发现所转染筛选出的细胞有APP片段的蛋白产物产生,且也有一定的分泌。并且β分泌酶也有表达。