免疫调节分子BAFF/BAFF受体基因工程初步研究及FADD突变致免疫性肠炎的初步分析

免疫调节分子BAFF/BAFF受体基因工程初步研究及FADD突变致免疫性肠炎的初步分析

论文摘要

炎症是机体对损伤因子作出的防御性反应,比如对病原体,受损细胞,或刺激物的应激反应,对维持机体的正常生理功能有重要作用。同时炎症也是常见的基本病理过程,慢性炎症会导致组织的渐进式破坏,从而引起病变,如牙周炎,动脉粥样硬化,风湿性关节炎,甚至癌症。本研究从炎症反应入手,研究新的BAFF抑制剂用于自身免疫性疾病的治疗,同时以实验室FADD-/-TgD小鼠为研究对象,探讨FADD磷酸化与肠炎的关系。1.目前BAFF已成为治疗自身免疫疾病的新的药物靶点。围绕BAFF展开的药物研究也逐渐增多,随着理论研究的不断深入,对于BAFF形式的多样性的理解也更加丰富,相关的BAFF抑制剂也从最早针对sBAFF的特异性抗体药物belimumab,发展到其它各种抗体类药物和融合蛋白类药物,如atacicept (TACI-Ig融合蛋白)等,再到针对sBAFF和膜结合BAFF的blisibimod等。鉴于此,本研究从K562细胞系中获得人源的游离态BAFF (sBAFF)的基因序列,并通过重组延伸PCR对编码BAFF "Flap区”的217-224位氨基酸的序列进行突变,分别构建了表达sBAFF及其突变体mBAFF的重组质粒pET21a-sBAFF、 pET21a-mBAFF,以期模拟BAFF的60聚体及三聚体形式。同时BAFF多聚体形式与膜结合形式更易与TACI结合从而启动多聚体依赖的信号转导作用,故本研究中从小鼠脾脏组织中,获得编码TACI CRD2区域与BR3的配体结合区域的基因序列,通过(GGGGS) 3连接肽对TACI CRD2区域与BR3的配体结合区域进行融合,模拟TACI的结构,增强CRD1区域与BAFF的结合,构建TACI-CRD2、TACI-BR3、BR3-TACI三个克隆。对构建成功的pET21a-sBAFF及pET21a-mBAFF,利用大肠杆菌BL21(DE3)中进行诱导表达,并对温度、IPTG浓度等影响目的蛋白表达的因素进行优化,确定重组蛋白表达的最适条件,提高目标蛋白表达量及可溶性蛋白含量。结果表明sBAFF的最适诱导条件为28℃,1 mM IPTG,降低温度可显著提高其可溶性蛋白的含量,此条件下,sBAFF的表达量占总蛋白的比例分别为30.1%,上清中目标蛋白的含量提高到25.1%。同时在28℃,1 mM IPTG对mBAFF的诱导表达,在大肠杆菌BL21中mBAFF的表达量占总蛋白的17.1%,可溶性蛋白占总表达量的比例为63.4%。对pET28a-TACI-CDR2、pET28a-TACI-BR3、 pET28a-BR3-TACI的诱导表达结果表明,在37℃、1mM IPTG诱导条件,TACI-CRD2、TACI-BR3、BR3-TACI三种蛋白的表达量占总蛋白的比例分别为25.4%、23.0%、27.4%,可溶性蛋白在目标蛋白中的含量分别为68.6%、61.3%、81.9%。三种BAFF受体突变体蛋白的表达,为后期的蛋白纯化及其生物学功能的研究奠定基础。2. FADD作为细胞凋亡通路的关键蛋白,在Fas/FasL信号通路中起着重要的作用。FADD通过其与Caspase-8共有的死亡效应结构域(DED)招募Caspase-8,造成Caspase-8的活化和其后的Caspase级联反应,最终导致细胞的死亡。本研究以FADD突变致小鼠免疫性肠炎为研究对象,通过基因鉴定筛选FADD-/-gD小鼠,并初步分析小肠组织内相关炎症因子的mRNA表达水平,为后期探究FADD突变致小鼠免疫性肠炎的机制提供思路。病理研究发现,FADD-/-TgD小鼠的小肠明显水肿变粗,小肠上皮内出现巨噬细胞和粒细胞浸润,表明FADD-/-TgD小鼠肠炎的发生;通过荧光定量PCR技术,分析了肠炎内各炎症因子mRNA水平的表达状况,与FADD+/TgD小鼠相比,FADD-/-TgD小鼠小肠中TNF-α、INFγ、MCP-1、IL17、CXCL12、cPLA2的mRNA表达水平均显著上调,TLR4、IL-1β的表达也上调,TGFP表达出现下调。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一部分 免疫调节分子BAFF/BAFF受体基因工程初步研究
  • 第一章 BAFF及突变体的设计、构建
  • 绪论
  • 1.1 材料及来源
  • 1.1.1 质粒和菌株
  • 1.1.2 主要试剂
  • 1.1.3 相关溶液配制
  • 1.2 实验方法
  • 1.2.1 K562细胞mRNA的提取
  • 1.2.2 RNA逆转录
  • 1.2.3 引物设计
  • 1.2.4 重叠延伸PCR定向诱变原理
  • 1.2.5 BAFF及其突变体基因片段的获取
  • 1.2.6 双酶切反应
  • 1.2.7 连接
  • 1.2.8 感受态制备
  • 1.2.9 转化
  • 1.2.10 菌落鉴定
  • 1.2.11 质粒提取
  • 1.3 实验结果
  • 1.3.1 PCR产物鉴定
  • 1.3.2 pET21a-sBAFF、pET21a-mBAFF测序结果
  • 1.4 小结
  • 第二章 BAFF受体突变体的设计、构建
  • 绪论
  • 2.1 材料及来源
  • 2.1.1 质粒和菌株
  • 2.1.2 主要试剂及溶液配制
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 小鼠脾脏组织mRNA的提取
  • 2.2.2 RNA逆转录
  • 2.2.3 引物设计
  • 2.2.4 BAFF受体突变体相关克隆构建
  • 2.3 实验结果
  • 2.3.1 PCR产物鉴定
  • 2.3.2 pET28a-TACI-CRD2、pET28a-TACI-BR3、pET28a-BR3-TACI测序结果
  • 2.4 小结
  • 第三章 sBAFF及mBAFF的表达及其条件优化
  • 3.1 实验材料
  • 3.1.1 实验材料
  • 3.1.2 相关溶液配制
  • 3.2 实验方法
  • 3.2.1 目标蛋白的表达及条件优化
  • 3.3 实验结果
  • 3.3.1 sBAFF的表达及条件优化
  • 3.3.2 mBAFF的表达结果
  • 3.4 小结
  • 第四章 BAFF受体突变体的表达
  • 4.1 实验材料及来源
  • 4.1.1 实验材料
  • 4.1.2 相关溶液配制
  • 4.2 实验方法
  • 4.3 实验结果
  • 4.3.1 目标蛋白的表达
  • 4.4 小结
  • 第二部分 FADD突变致免疫性肠炎的初步分析
  • 绪论
  • -/-TgD小鼠的基因型鉴定'>第一章 FADD-/-TgD小鼠的基因型鉴定
  • 1.1 材料与试剂
  • 1.1.1 实验动物
  • 1.1.2 相关溶液配置
  • 1.2 实验方法
  • -/-tgD小鼠的获取'>1.2.1 FADD-/-tgD小鼠的获取
  • 1.2.2 小鼠基因组DNA的提取
  • 1.2.3 PCR鉴定
  • 1.3 实验结果
  • 1.4 小结
  • -/-TgD小鼠免疫性肠炎相关因子的mRNA水平检测'>第二章 FADD-/-TgD小鼠免疫性肠炎相关因子的mRNA水平检测
  • 2.1 材料与试剂
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 小肠组织RNA抽提
  • 2.2.2 总RNA纯度和完整性检测
  • 2.2.3 逆转录
  • 2.2.4 荧光定量PCR检测
  • 2.3 实验结果
  • -/-TgD小鼠肠炎的鉴定'>2.3.1 FADD-/-TgD小鼠肠炎的鉴定
  • -/-TgD小鼠肠炎相关因子的mRNA水平检测'>2.3.2 FADD-/-TgD小鼠肠炎相关因子的mRNA水平检测
  • 2.4 小结
  • 参考文献
  • 综述 TNF家族的B细胞活化因子的研究进展
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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