牛天然纤溶酶原Kringles结构域片段的获得及其抑制内皮细胞增殖作用研究

利用猪胰弹性蛋白酶和尿激酶限制性酶切牛纤溶酶原 ,获得了纤溶酶原Kringles结构域片段Kringles1 -3 (K1 -3 )和Kringles1 -4 (K1 -4 ) .研究发现 ,在没有自由巯基供体存在的条件下 ,尿激酶酶切牛纤溶酶原也能够产生K1 -4 ,从而认为存在由尿激酶酶切牛纤溶酶原直接产生K1 -4的途径 .所获得的K1 -3和K1 -4对恒河猴脉络膜

外泌体负载的KV11通过VDAC1和自噬机制对角膜新生血管的抑制作用

目的探讨外泌体(EXO)负载的抗新生血管短肽KV11在角膜新生血管(CNV)中的作用及其机制。方法利用EXO锚定肽CP05将KV11结合到血管内皮来源的EXO膜表面,形成EXO-KV11。通过Apogee纳米流式分析EXO负载KV11的效率和最佳浓度比。选取8周龄SPF级健康雄性SD大鼠100只,其中10只大鼠不做任何处理,为正常对照组;其余大鼠在建立碱烧伤诱导CNV大鼠模型后,采用随机数字表法随机将大鼠分为EXO-KV11组、KV11组和生理盐水组,每组各30只。从碱烧伤后第1天开始每隔1天,各组分别结膜下注射100μl EXO-KV11(25μg)、KV11(25μg)或生理盐水。观察第1、4、7、14天时CNV的生成情况;采用荧光素心室灌注、角膜血管造影法计算CNV面积;采用苏木精-伊红染色法观察各组CNV管腔数量;采用免疫组织化学法检测角膜组织中CD31的表达分布;采用Western blot法检测电压依赖性阴离子通道1(VDAC1)和内质网应激、自噬及凋亡相关蛋白的表达水平。结果Apogee流式分析确定KV11与EXO最佳浓度比为4∶1,EXO负载KV11效率高达87.5%。碱烧伤后7 d和14 d,各组CNV面积总体比较差异均有统计学意义(F=4.613、15.590,均P<0.05),其中碱烧伤后7 d,EXO-KV11组CNV面积小于KV11组和生理盐水组;碱烧伤后14 d,EXO-KV11组和KV11组CNV面积均小于生理盐水组,EXO-KV11组CNV面积小于KV11组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。角膜荧光铺片定量分析结果显示,生理盐水组、KV11组和EXO-KV11组CNV相对荧光面积分别为(8.3±1.7)%、(5.2±1.6)%和(3.4±0.7)%,总体比较差异有统计学意义(F=11.735,P<0.01),其中KV11组和生理盐水组CNV相对荧光面积均大于EXO-KV11组,生理盐水组CNV相对荧光面积大于KV11组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。碱烧伤后14 d,生理盐水组基质内可见大量新生血管管腔;KV11组基质内新生血管管腔数量较生理盐水组少;EXO-KV11组角膜结构趋于正常,少见新生血管管腔。生理盐水组角膜基质内可见大量CD31染色阳性细胞,细胞围成大小不一的管腔结构;KV11组角膜基质内CD31染色阳性细胞围成的管腔数量较生理盐水组少,EXO-KV11组管腔数量较KV11组少。EXO-KV11组、KV11组、生理盐水组和正常对照组VDAC1、蛋白质激酶R样内质网激酶(PERK)、自噬接头蛋白(SQSTM1/p62)、活化半胱氨酸蛋白酶3(cleaved caspase 3)相对表达量总体比较差异均有统计学意义(F=35.960、8.947、17.791、101.168,均P<0.01),其中EXO-KV11组VDAC1、PERK、p62、cleaved caspase 3相对表达量高于KV11组和生理盐水组,差异均有统计学意义(均P<0.001)。各组自噬微管相关蛋白轻链3B(LC3B)Ⅱ/LC3BⅠ蛋白相对表达量总体比较,差异无统计学意义(F=0.445,P=0.727)。结论与KV11相比,EXO-KV11可通过增加VDAC1表达、刺激PERK产生、抑制自噬流的发生等机制更有效地抑制CNV。

纤溶酶原K5抗血管增生活性依赖其完整Kringle结构域

根据K5蛋白(Pro451—Ala541)的结构特征和二硫键分布特点,设计K5的两个缺失突变体K5 mut1(Cys461—Cys540,保留K5 kringle环3个完整二硫键但去除N端和C端多余氨基酸)和K5mut2(Cys482—Cys535,打开kringle环,只保留2个二硫键).以野生型人纤溶酶原K5 cDNA为模板,用PCR方法得到编码缺失突变体的DNA片段,定向克隆入pET22b(+)质粒载体,重组体转化进大肠杆菌BL21(DE3),诱导表达,产物经亲和层析和高浓度甘油透析纯化后进行鉴定和生物活性测定.K5 mut1蛋白特异性抑制人视网膜微血管内皮细胞增殖,且活性强度是完整的K5蛋白2倍;K5mut2对人视网膜微血管内皮细胞无显著抑制作用.结果提示,完整的Kringle结构(包含3个二硫键)是维持人纤溶酶原K5抗血管增生活性的必需结构域,而K5分子中Kringle结构域外的N端和C端氨基酸臂则并非其活性所必需.

膀胱癌患者血、尿及癌组织中血管生成因子和抑制因子的表达变化

目的观察膀胱癌患者血、尿及癌组织中血管生成因子和抑制因子的表达水平与膀胱癌分级、分期的关系。方法 ELISA法检测20例不同分级、不同分期膀胱癌患者血清、尿液中的血管内皮生长因子(VEGF)、血管抑素(AS)、内皮抑素(ES)、Kringle 5(K5)基因蛋白,免疫组织化学法(IHC)检测膀胱癌组织中的VEGF、AS、ES、K5蛋白。结果高分级、高分期组膀胱癌患者血清及尿液中的VEGF、AS、ES、K5蛋白表达水平较低分级、低分期组高(P均<0.05);VEGF、AS、ES在浅表和浸润膀胱癌组织中表达有差异(P均<0.05)。结论不同分级、不同分期膀胱癌患者癌组织及血清、尿液中VEGF、AS、ES、K5的表达不同。

单链尿激酶型纤溶酶原激活剂Kringle结构域催化功能探讨

Kringle(K)结构域广泛存在于与凝血和纤溶相关的各种因子中 .虽然 K结构域在一级结构上是一种比较保守的结构域 (与其他结构域相比 ) ,但是 K结构域的功能在各种因子中的作用有很大的区别 .为探讨单链尿激酶型纤溶酶原激活剂 (scu- PA)的 K结构域功能 ,构建了在 scu- PA的 K结构域的 1 1 8位 Gly与 1 1 9位 Leu之间插入 PRGDWR序列的突变体 (称为 insert mutant B,In B) ,并测定了野生型 scu- PA与 In B的纤溶相关反应的动力学常数 . scu- PA与 In B水解 S- 2 4 4 4反应的 Km 值无明显变化 (分别为 60 .4与 56.8μmol·L-1) ,而 In B的 kcat值 (0 .33s-1)比 scu- PA的 kcat值 (7.31 s-1)降低很多 ;In B激活纤溶酶原反应的 Km 值 (0 .397μmol· L-1)比 scu- PA Km 值(0 .648μmol·L-1)降低 40 % ,但 kcat值 (0 .0 1 65s-1)比 scu- PA的 kcat值 (0 .0 62 6s-1)降低 74% .以上结果说明 :K结构域主要与反应活性相关 ,而与酶及底物的亲和性无关 .

重组人纤溶酶原Kringle1-5的制备及其生物学活性

为了研究重组人纤溶酶原Kringle15(K15)的抗血管生成活性及其对内皮细胞增殖的影响,通过PCR扩增人纤溶酶原K15cDNA,定向克隆于原核表达载体pET30a(+)中,构建重组表达载体pETK15,转化E.coliBL21(DE3),IPTG诱导表达,SDSPAGE和Western杂交检测K15的表达。鸡胚尿囊膜(CAM)实验和MTT实验分别检测重组人纤溶酶原Kringle15对鸡胚新生血管生成和内皮细胞的抑制作用。结果表明,IPTG诱导原核表达载体pETK15在E.coliBL21(DE3)中的表达量约占菌体总蛋白量的32%,K15主要以包涵体形式存在,包涵体经过洗涤、溶解、Nispin亲合柱层析纯化以及蛋白质复性等步骤后,获得了纯度约为96%的重组K15蛋白。CAM实验表明,原核表达的重组人K15能有效地按剂量依赖的方式抑制鸡胚新生血管的形成。MTT实验结果显示,重组人K15特异地抑制内皮细胞的增殖,而对非内皮细胞无抑制作用。

原核表达融合型血管生成抑制剂Kringle 5发酵条件的优化和初步纯化

在构建融合型Kringle5原核表达重组菌BL21(DE3)pET32a/K5的基础上,通过改变培养基的成分,确定了适宜于重组菌生长和融合Kringle5蛋白表达的培养基。采用正交实验方法,对融合型血管生成抑制剂Kringle5原核表达重组菌的发酵条件进行了优化,通过发酵罐中重组菌的分批培养,确定了培养液中的最佳溶氧量。采用优化后的发酵工艺,在20L发酵罐中融合Kringle5的表达量可达0.59g.L·1。最后在Cu2+螯合的SepharoseFastFlow层析介质上对融合Kringle5进行了初步纯化,其纯度约为80%。

人纤溶酶原Kringle 5基因的克隆、表达及产物纯化和性质鉴定

根据人纤溶酶原的cDNA序列 ,利用PCR技术获得人纤溶酶原kringle 5结构域的基因 ,并将其克隆至表达质粒 pET2 5b(+)中 .重组载体 pET2 5b(+) /kringle 5转化至大肠杆菌BL2 1(DE3)中 ,经IPTG诱导表达 ,在 12kD处可见明显的表达条带 ,表达产物大部分以无活性的包涵体形式存在 .包涵体经过体外变复性 ,SP SepharoseFF离子交换柱一步纯化 ,15%SDS PAGE鉴定考染一条带 ,纯度达 95%以上 .所得到的目标蛋白能明显的抑制bFGF诱导的牛毛细血管内皮细胞增生 .

抗菌肽Cecropin B—肿瘤血管生长抑制因子Kringle5融合蛋白表达载体的构建及其表达

通过重叠区扩增法人工合成抗菌肽Cecropin B(CB)基因,从ThioA/L15-7上卸下肿瘤血管生长抑制因子Kringle5(K5)基因,将两者按正确的阅读框架融合并定向克隆至大肠杆菌高效表达载体pET32a上,构建成pET32a/CB-K5重组载体。重组载体转化BL21(DE3)细胞后,提取质粒进行PCR鉴定和序列分析,证明重组质粒pET32a/CB-K5阅读框架和融合基因序列均与预期相符。实验结果显示,成功地构建了抗菌肽CecropinB(CB)和肿瘤血管生长抑制因子Kringle5(K5)融合蛋白的表达载体pET32a/CB-K5。转化E.coliBL21(DE3),SDS-PAGE分析显示,在IPTG诱导下,融合蛋白以包涵体的形式在重组转化菌株中获得高效表达,表达量达到菌体总蛋白的50%。

纤溶酶原Kringle5的抑制血管增生作用

纤溶酶原Kringle 5是纤溶酶原中与血管抑素相连的另一个联环结构域 ,它能抑制内皮细胞的增殖、迁移 ,并能诱导内皮细胞凋亡和细胞周期停滞 ,具有很强的抑制血管生成活性 ,是抑制活性最强的纤溶酶原水解片段。同时它具有分子量小、性质稳定、毒副作用小、特异性高等优点 。

重组人纤溶酶原Kringle5的标记及其肿瘤显像

目的探讨放射性碘标记纤溶酶原Kringle5(K5)用于肿瘤显像的可行性。方法采用基因工程方法制备的重组人纤溶酶原Kringle5(rhK5),以Iodogen法制备^(125)I-rhK5和^(131)I-rhK5,进行荷瘤裸鼠体内分布和肿瘤显像研究。结果^(125)I-rhK5和^(131)I-rhK5的标记率为86%和84%,放化纯度为96%和95%。竞争结合实验表明,rhK5标记后其生物活性没有改变;荷瘤裸鼠体内分布显示,12h肿瘤肌肉组织比可达4.94±0.89;^(131)I-rhK5肿瘤显像示肿瘤部位放射性浓聚随时间逐渐增加,3h可见肿瘤清晰显影。结论Iodogen法制备^(125)I-rhK5和^(131)I-rhK5纯度高、稳定性好。^(131)I-rhK5可进行肿瘤的显像,为肿瘤的显像和治疗奠定了基础。

纤溶酶原Kringle5缺失突变体抑制血管内皮细胞增生的研究

目的纤溶酶原蛋白水解片段Kringle 5(K5)具有治疗血管增生性疾病的潜在临床应用价值,但是K5已获得美国专利。本研究应用基因突变和基因重组技术获得缺失突变型(K5Mut1)并检测其体外活性。方法除去K5外环两端的N端和C端15个氨基酸残基以降低其相对分子质量,但同时保留K5分子中的所有3个二硫键以保留完整的外环结构域,并在大肠杆菌中表达,亲和层析纯化,获得突变型K5 Mut1 (Cys1-80);MTT法分析突变型K5对牛视网膜毛细血管内皮细胞和周皮细胞的抑制作用。结果K5 Mut1以浓度依赖的方式抑制原代培养的视网膜内皮细胞,EC50(抑制50%细胞增生的药物浓度)约为35 nmol/L,是完整K5活性的2倍。在同样浓度范围内,K5 Mut1并不抑制同源的周皮细胞,表明K5 Mut1特异性抑制血管内皮细胞增生。结论K5 Mut1是一种比K5作用更强的血管增生抑制因子,在糖尿病性视网膜病、年龄相关性黄斑变性和实体肿瘤等血管增生性疾病的治疗中具有潜在的应用价值。

人纤溶酶原K5基因的结构改造及其在大肠杆菌中的表达、纯化与鉴定

目的改造人纤溶酶原Kringle 5(K5)基因,构建RGDRGD-liteK5融合表达质粒,并表达纯化所得RGDRGD-liteK5蛋白。方法以人纤溶酶原K5 cDNA为模板,通过PCR得到RGDRGD-liteK5基因片段,并克隆到质粒pGEX1-λT中,构建重组原核融合表达载体pGEX-RGDRGD-liteK5;在IPTG诱导下,观察融合蛋白在大肠杆菌Rosetta中的表达情况;利用亲合层析柱纯化表达产物,用Western blot分析鉴定表达产物。结果PCR扩增得到274 bp的片段,并成功插入pGEX1-λT质粒;含重组质粒的大肠杆菌在IPTG诱导下表达了特异性的融合蛋白,其分子量为36 kD;获得的融合蛋白经凝血酶酶切后,得到了分子量约为10 kD的RGDRGD-liteK5蛋白;Western blot证实了表达产物的正确性。结论成功地改造了人纤溶酶原K5基因,构建了重组融合表达质粒pGEX-RGDRGD-liteK5,并纯化了其表达产物。

纤溶酶Kringle区缺失突变体对兔眼玻璃体视网膜界面的作用

目的研究纤溶酶Kringle区缺失突变体(Plm△K)对兔眼玻璃体视网膜界面的作用。方法Plm△K由毕赤酵母表达的纤溶酶原Kringle区缺失突变体(Plg△K)经组织纤溶酶原激活剂(tPA)激活产生,并通过发色底物S2403测定其蛋白水解活性。0.5、1.0、1.5μmol/min Plm△K100μL分别注入16只新西兰白兔的玻璃体腔内,注射后1d、7d在光镜下和扫描电镜下检查,并行大体检查、眼部B型超声和光学相干断层扫描(OCT)检查,观察玻璃体视网膜界面情况。结果还原性SDS-PAGE凝胶成像分析证实,Plg△K被激活后产生相对分子质量约26000和5000的2条肽链,且具有纤溶酶活性。4种检测结果均显示Plm△K诱导玻璃体皮质与视网膜的分离。视网膜内表面皮质残留量与Plm△K的剂量呈负相关(r=-0.9516,P=0.048),完全性分离可产生光滑的视网膜内表面。Plm△K注射眼与对照眼的视网膜外层结构均未发现明显的差异。视网膜内表面皮质残留量与药物作用时间有一定的关系,但差异无统计学意义(r=-0.720,P=0.470)。对照组和Plm△K处理组间视网膜外层的形态学无明显不同。Plm△K玻璃体注射后未发现视网膜发生药物相关的不良反应。结论玻璃体腔单独注射Plm△K可有效诱导玻璃体与视网膜的完全性分离,而对外层视网膜结构无明显影响。

人膀胱癌组织Kringle 5基因的克隆、优化表达、纯化及活性鉴定

目的构建能够表达分泌性人纤溶酶原krinle5(K5)的大肠杆菌工程菌,优化表达并鉴定其抗人血管内皮细胞(ECV)304的生物活性。方法从人膀胱癌组织中提取总RNA,RT-PCR扩增K5基因,构建原核表达载体pGEX-5X-1/K5,运用工程菌表达蛋白。带谷胱甘肽(GST)标签琼脂糖4B亲和柱层析、纯化蛋白,CellTiter96AQueous细胞增殖检测法(MTS)检测K5对ECV304增殖影响。结果 PCR扩增得到282bp片段,并成功插入pGEX-5X-1质粒,在异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导下工程菌表达了特异性融合蛋白,经凝血酶酶切后得到分子量约为12kD的K5蛋白;K5蛋白能特异性抑制ECV304增殖,抑制率最高蛋白浓度为5ng/L。结论含重组质粒pGEX-5X-1/K5大肠杆菌表达产物量多且易纯化,为包括肿瘤在内的病理性血管增生疾病抗血管生成药物开发做了积极的尝试。

重组表达人载脂蛋白(a)羧基末端kringle结构域抑制新生血管

目的利用毕赤酵母重组表达人载脂蛋白(a)[Apo(a)]羧基末端kringle结构域,明确其抑制新生血管和肿瘤细胞增殖的能力。方法分别构建重组表达Apo(a)羧基末端kringleⅤ结构域(RHAKA)与kringleⅣ10型-krin-gleⅤ结构域(RHAKB)的pPICZαA质粒;转染毕赤酵母X-33分泌表达RHAKA与RHAKB,RHAKs利用His.Tag亲和层析纯化,以及反相高效液相色谱与氨基酸残基测序鉴定;明确RHAKs的糖基化及二硫键形成情况后,利用细胞增殖实验与鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)实验检测RHAKs对新生血管和肿瘤细胞增殖的影响。结果毕赤酵母可以大量表达RHAKs,并对RHAKs进行翻译后修饰;RHAKA与RHAKB可以抑制血管内皮细胞的增殖和CAM的新生血管,但对肿瘤细胞增殖无直接的抑制作用。结论利用毕赤酵母高效重组表达人Apo(a)羧基末端kringle结构域可以显著抑制新生血管。

人纤溶酶原kringle区缺失突变体的毕赤酵母表达、产物纯化及鉴定

目的研究人纤溶酶原kringle区缺失突变体（PLGAK）的毕赤酵母（Pichia pastoris）表达、产物纯化及理化性质鉴定。方法采用7．5L发酵罐对工程菌PLG△K／GS115进行高密度培养、甲醇诱导表达，培液经离心、超滤、离子交换层析、凝胶滤过、透析后冷冻干燥。等电聚焦电泳、HPLC、质谱分别检测PLG△K等电点、纯度和分子量；纤维蛋白平板、肽底物S-2403分别测定PLG△K激活后的纤维蛋白和酰胺水解活性。结果7．5L高密度发酵可获得约为400mg／L培液的表达量，经三步纯化后制备的PLG△K纯度大于96％。理化分析显示PLG△K的等电点为7．5～7．8，分子量：27．787kD，比活性：23．6U／mg。结论初步建立了PLG△K的酵母高密度发酵及纯化工艺，所制备半成品活性与血浆提取的PLG相近，具备放大生产和应用的潜力。

人纤溶酶原kringle5功能区基因在大肠杆菌中的表达

将人纤溶酶原kringle5功能区基因插入融合基因表达载体pET17bBamHⅠ位点,构建成重组质粒pETK23,转化大肠杆菌BL21(DE3),在IPTG诱导下,纤溶酶原kringle5功能区基因在重组转化菌株BL21(DE3,pETK23)中获得高效表达,表达产物以可溶性蛋白形式存在,表达量占菌体总蛋白的528%.

重组腺伴随病毒载体介导Kringle5基因对SD大鼠视网膜神经细胞及血管内皮细胞的影响

目的:研究腺伴随病毒载体介导Kringle5基因对人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUC)及视网膜神经细胞影响作用。方法:亚克隆构建pSNAV-Kringle5-gfp载体,腺伴随病毒包装形成rAAV-Kringle5-gfp;HUC培养及SD大鼠视网膜神经细胞培养;按设计分为试验组、阴性对照组和空白对照组;聚合酶链反应(PCR),MTT法对各组进行细胞活力测定;荧光显微镜照相。结果:腺伴随病毒载体介导Kringle5基因产生Kringle5物质对HUC有抑制作用,实验组与对照组比较P<0.01,实验组与空白对照组比较P>0.05;腺伴随病毒载体介导Kringle5基因产生Kringle5物质对SD大鼠视网膜神经细胞实验组和空白对照组没有影响,实验组与对照组及实验组与空白对照组比较P>0.05。结论:腺伴随病毒载体介导Kringle5基因能够对新生血管有抑制作用而对视网膜神经细胞无不良影响作用。

人纤溶酶原kringle 5在大肠杆菌中克隆和分泌表达

构建能够表达分泌性的人纤溶酶原kringle 5(简称hPK-5)的大肠杆菌工程菌。用PCR方法扩增获得hPK-5基因,构建原核表达载体pET-22b(+)/hPK-5,转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达并鉴定其免疫学活性。成功表达14kD的重组hPK-5,且约占菌体分泌性蛋白20%以上,经Western Blot分析表明其具有hPK-5的免疫抗原活性。人纤溶酶原kringle 5在大肠杆菌中BL21(DE3)获得可分泌表达。