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细胞自噬是高度保守的细胞生物学行为,其分子机制从酵母细胞到哺乳动物细胞十分相似。在自噬过程中,待降解的胞浆组分及细胞器被包裹在具有双层膜结构自噬小体(autophagy)中,最终与溶酶体融合形成自噬溶酶体,实现胞内物质的降解,从而维持细胞自稳。阻断蛋白酶体降解途径后,提取肿痛细胞培养上清中含有双层膜结构的自噬小体,因其中含有残留的废蛋白(defective ribosome products,DRips),称之为DRibbles(DRipsin Blebs)。我们前期实验证明,DRibbles作为肿瘤抗原载体能被DC摄取并通过交叉提呈途径诱导T细胞应答,DRibbles是具有潜在价值的肿瘤疫苗载体。
近来研究发现,p62作为多种信号传导途径中的支架蛋白,能通过C末端泛素相关结构域(ubiquitin-associated domains,UBA)与泛素化靶蛋白结合,并通过LRS(LC3recognition sequence,LRS)结构域与LC3结合,然后由LC3介导将泛素化靶蛋白包裹入自噬小体,最后自噬小体与溶酶体融合完成蛋白的降解。因此,p62在两种蛋白降解途径(蛋白酶体降解途径和自噬降解途径)之间发挥着重要的桥梁作用。
本研究拟构建HBsAg、泛素-HBsAg以及p62真核表达质粒,并转染HepG2细胞,提取转染细胞的DRibbles并检测其中HBsAg含量,探讨过表达p62蛋白能否提高自噬小体中泛素化蛋白(HBsAg)的含量,为优化DRibbles肿瘤疫苗提供新的思路。
目的:
探讨过表达p62能否提高自噬小体中泛素化蛋白的水平
方法:
1.构建p6A-O”PB-UF-IPWS-HBsAg重组质粒和p6A-O”PB-UF-IPWS-Ub-HBsAg重组质粒;
2.采用脂质体法转染HepG2细胞,分3组:①p6A-O”PB-UF-IPWS-HBsAg重组质粒转染组;②p6A-O”PB-UF-IPWS-Ub-HBsAg重组质粒转染组;③p6A-O”PB-UF-IPWS-Ub-HBsAg与pIRES2-EGFP-p62重组质粒共转染组。万珂、雷帕霉素和氯化铵处理转染细胞并制备细胞裂解液和DRibbles;
3.ELISA法检测各组细胞裂解液和DRibbles的HBsAg含量。
结果:
1.成功构建了p6A-O”PB-UF-IPWS-HBsAg和p6A-O”PB-UF-IPWS-Ub-HBsAg重组质粒;用以转染HepG2细胞,并获得稳定表达株;
2.采用万珂、雷帕霉素和氯化铵处理p6A-O”PB-UF-IPWS-Ub-HBsAg重组质粒转染细胞,裂解液和DRibbles中HBsAg含量均增高;
3.万珂、雷帕霉素和氯化铵处理Ub-HBsAg和p62重组质粒共转染HepG2细胞,检测发现DRibbles中HBsAg的含量明显提高,且高于药物处理的Ub-HBsAg重组质粒单独转染组。
结论:
1.成功构建HBsAg的真核表达载体,转染HepG2细胞后能有效表达HBsAg蛋白;
2.成功构建Ub-HBsAg的真核表达载体,转染HepG2细胞后仍然能检测到HBsAg;抑制转染细胞的蛋白酶体降解途径,HBsAg有所增高;Western Blot检测显示:Ub-HBsAg融合蛋白大部分被裂解为HBsAg,这可能是Ub-HBsAg融合蛋白未能成为“短寿蛋白”的主要原因,为下一步完善实验设计提供了依据;
3.当蛋白酶体降解途径被抑制时,过表达p62蛋白在一定程度上促进泛素化蛋白进入自噬小体,有利于将更多的泛素化蛋白募集到DRibbles中。