淋球菌PorB重组蛋白诱导THP-1分泌促炎细胞因子和细胞凋亡的研究

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目的:构建pGEX-6p-1/porB原核重组质粒,表达并纯化GST-PorB融合蛋白,分析重组PorB蛋白诱导人单核细胞白血病细胞(THP-1)分泌促炎细胞因子IL-1β、TNF-α及HMGB1的能力,并探讨PorB蛋白对诱导THP-1细胞凋亡作用的影响。方法:从Genbank获得PorB蛋白的全基因序列,设计引物,使用PCR技术扩增出PorB蛋白的基因序列,通过基因克隆技术将该段序列插入到pGEX-6p-1中,构建pGEX-6p-1/porB原核表达载体,以双酶切及测序鉴定载体构建是否成功。将构建好的载体转入到制备好的Ecoli-BL-21感受态细菌中,诱导表达PorB蛋白,摸索最适诱导表达条件;通过尿素浓度梯度复性法对包涵体PorB蛋白进行复性,使用GST-Bind树脂纯化复性后的PorB蛋白。BCA法测定纯化后的蛋白浓度,使用多粘菌素-B去除蛋白中的内毒素,鲎试剂盒测定内毒素含量。PorB蛋白经过处理后分别以时间梯度和浓度梯度作用于THP-1细胞, ELISA双抗体夹心法分别检测IL-1β、TNF-α和HMGB1的产生水平;采用流式细胞术和AnnexinV-EGFP-PI双染色法观察不同时间和不同浓度的PorB蛋白对诱导THP-1细胞凋亡作用的影响。结果:(1)正确克隆porB基因,并将porB基因插入到pGEX-6p-1载体中,成功构建了porB/pGEX-6p-1原核表达载体。(2)摸索出重组蛋白的最适表达条件,即在30℃时,以0.2mM IPTG诱导表达菌表达4h时,蛋白表达效果最好。经纯化后的重组蛋白,通过SDS-PAGE电泳,只出现大小为59KD左右的单一条带,符合GST-PorB融合蛋白的预测值。(3)分别以浓度为1,3,5,7,9μg/ml的重组porB蛋白处理THP-1细胞24h,在蛋白浓度为5μg/ml时,TNF-α,IL-1β和HMGB1分泌量达到最高峰,分别为(27.10±1.23)pg/ml,(109.44±3.53)pg/ml,(320.09±9.67)pg/ml,与PBS/GST对照组及其它各浓度组比较具有显著差异(P<0.05)。使用5μg/ml浓度的重组蛋白分别刺激THP-1细胞6,12,24,36,48h,TNF-α,IL-1β在刺激时间为36h时分泌量最高,分别为(39.94±2.35)pg/ml,(223.14±7.27)pg/ml,与其它各时间点组比较具有显著差异(P<0.05),而HMGB1分泌量从6h至48小时之间一直呈上升趋势。(4)分别以浓度为1,3,5,7,9μg/ml的重组porB蛋白浓度处理THP-1细胞24h,通过AnnexinV-EGFP-PI荧光双染法和流式细胞术检测细胞凋亡情况,在蛋白浓度为7μg/ml时,细胞凋亡情况最明显,凋亡百分率为(23.13±2.01)%,与PBS/GST对照组及其它各浓度组比较具有显著差异(P<0.05);使用7μg/ml的蛋白处理细胞0,12,24,36,48h,结果显示在24h时细胞凋亡率达到最高,为(20.75±2.03)%,与其它各时间点组比较具有显著差异(P<0.05)。结论:(1) PorB重组蛋白能通过时间和剂量依赖方式诱导THP-1细胞分泌较高水平的促炎细胞因子IL-1β、TNF-α和HMGB1。(2) PorB重组蛋白能通过时间和剂量依赖方式诱导THP-1细胞发生凋亡。
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