[中图分类号] Q 754[文献标识码] A
[文章编号]1000-4718(2000)01-0003-05
Expression of GST fusion proteins of human cytochrome P 2B6 and preparation of anti-cytochrome P2B6 polyclonal antibody
LIN Xiao-jie, LUO Jian-hong, YU Ying-nian
(Department of Pathophysiology, Zhejiang Medical University, Hangzhou 310031, China)
[Abstract]AIM: To get large amounts of pure antigens to raise specific antibodies and to perform quantifications.METHODS: CYP2B6 (cytochrome P) cDNA fragments was ligated into BamHI restricted PGEX-3b to generate recombinants PGEX/2B6. We identified recombinants PGEX/2B6 by EcoRI digestion. The expression of fusion proteins were induced by adding isopropyl-thiogalactoside(IPTG). Several clones showed high-level expression of fusion proteins. Insoluble proteins was isolated from the bacteria and the fusion proteins was recovered and purified from a preparative (2mm) SDS-PAGE. The polyarcrylamide gel containing the fusion proteins glutathione S-transferase(GST-2B6) were used to immunize BALB/C mice from which polyclonal ascites fluid was prepared. The purified fusion proteins GST-1A1(GST fusion protein of CYP1A1 cDNA246~386aa expressed in this library ,purified by preparative SDS-PAGE), GST-2B6 were used to test the specificity of 2B6pAb. RESULTS:Fusion proteins constructed between GST and CYP2B6 was expressed in Escherichia coli DH5α. Mouse antibodies are raised against the fusion proteins GST-2B6. 2B6pAb was fond to be specific antibody.CONCLUSION:Recombinant PGEX/2B6 were constructed and purified fusion proteins GST-2B6, and specific 2B6pAb were obtained.
[MeSH] Cytochrome P-450; Recombinant, fusion proteins; Antibodies
细胞色素P450(cytochrome P, CYP)是由100多个基因组成的超家族氧化还原酶系[1]。哺乳动物中有12个家族,22个亚家族和众多个体基因。CYP介导化学致癌物的代谢活化,这是始动化学致癌的至关重要的第一步。其中CYP1-4家族尤为重要。因而研究CYP1-4家族同功酶及其功能特征是一重要课题。
但CYP2B6在组织中的表达量很低(仅占肝CYP总量的2%),又有种属、性别、年龄、组织和细胞分布差异,同一亚家族的酶类性质及结构相近,难以直接分离纯化CYP酶蛋白作研究。制备特异性的CYP2B6抗体则为研究CYP2B6表达和功能特征的另一有效手段。
用生化的方法直接从组织中分离纯化CYP酶蛋白往往繁琐而困难,且难以获得足够量的纯化CYP酶蛋白作为抗原。本研究拟体外表达CYP2B6基因片段,以获得足够量的纯化抗原,并制备CYP2B6特异性抗体。曾有人体外表达一组CYP2B6基因片段(长18~33aa)用于制备CYP2B6抗体,也证明了我们选用的包括特异肽段。国内外尚无市售的CYP2B6抗体。
材料和方法
一、表达菌株、克隆载体、模板DNA:
DH5α、融合蛋白表达性载体pGEX-3b、PEE-2B6。pGEX-3b ,4966bp,含氨苄青霉素抗性基因和GST的氨基末端基因,由pGEX-3X(Phamacia)改造而来[2]。PEE-2B6为本科室自行构建,为CYP2B6 cDNA(1468bp,PCR产物)与pREP9载体的重组质粒,并命名为PEE-2B6[3]。
二、主要试剂:
工具酶(Gibco/BRL、Promega),PCR引物(上海细胞所塞尔公司合成),柱离心式胶回收试剂盒(上海华顺公司);强化的化学发光检测系统(enhanced chemiluminescence detection system, ECL)自行配制,辣根过氧化物酶(HRP)交联的抗小鼠第二抗体购于华美生物公司。
三、免疫对象和细胞株:
BALB/C小鼠( 8周,雌性),小鼠骨髓瘤细胞株NS-1(上海细胞所)。
四、目的基因片段的获取及重组质粒pGEX/2B6的构建:
(1)PCR引物设计策略:据Genbank检索分析选择表达CYP2B6 202~352aa这一特异肽段。据对应的DNA序列(CYP2B6 cDNA 610~1060bp),并考虑到其BamHI位点(带下划线序列)的阅读框架GAT(方框内序列)与克隆载体pGEX-3b相符而设计引物如下:
(2)PCR扩增反应:反应体系参照文献4。循环94℃变性1 min,65℃退火2 min,72℃聚合3 min。循环25次。
(3)重组质粒pGEX/2B6的构建: 选用EcoRI酶切来鉴定目的基因片段的插入取向。DNA制备采用碱裂解法。用柱离心式胶回收试剂盒回收纯化目的DNA。酶切、载体DNA的去磷酸化、连接反应、感受态细胞的制备及转化均按常规方法进行[4]。
五、GST-2B6的诱导表达及切胶纯化:
(1)重组质粒pGEX/2B6的诱导表达:将重组质粒pGEX/2B6转化入表达菌株DH5α,过夜菌1:50稀释入新鲜培养基,培养至0D600~0.75,加1 mmol/L IPTG(异丙基硫代-β-D-半乳糖苷酶)诱导表达(37℃,300 r/min剧烈振摇)。分别于诱导表达前、诱导表达后1 h、2 h、3 h、4 h取样,进行0.1%SDS-10%PAGE[5](200V 45min) ,经0.25%考马斯亮兰染色,观察结果。
(2) GST-2B6的切胶纯化:收集诱导表达细菌,加入原体积的缓冲液,反复超声粉碎,离心并定量转移上清至另一管,即为上清样品(S);用同量的缓冲液悬浮沉淀样品,即为沉淀样品(I)。上述缓冲液均为含1% Triton X-100的MTPBS[150 mmol/L NaCl,16 mmol/L Na2HPO4, 4 mmol/L NaH2PO4(pH 7.3)][ 6]。切胶纯化程序如下:先将溶于加样缓冲液中并煮沸变性的诱导表达细菌经制备型(2 mm)0.1%SDS-10%PAGE分离, 0.3 mol/L CuCl2溶液显色,切取含GST-2B6的PAGE胶块。用脱色液[0.25mol/L EDTA(pH 8.0),0.25 mol/L Tris-HCl(pH 9.0)]脱色, MTPBS平衡过夜、冷冻干燥,碾磨成胶粉[7],取适量胶粉即为纯化样品(P)。上述样品经0.%SDS-10%PAGE分离及考马斯亮兰染色,观察结果。
六、多克隆抗体的制备和初步鉴定:
(1) 多克隆抗体的制备:称取含相应量GST/2B6的胶粉重悬于生理盐水中,直接用于免疫小鼠[8]。以生理盐水作为对照。在加强注射后腹腔注射NS-1细胞以促进腹水生成。收集腹水,获取多克隆抗体2B6pAb。免疫程序如下:
第1、14、28 d腹腔注射50 μg抗原/每只小鼠;第3、17 d腹腔注射0.3 mL弗氏不完全佐剂/每只小鼠; 第31 d腹腔注射NS-1细胞 5×105细胞/每只小鼠; 第42~45 d收集腹水。
(2)用融合蛋白免疫印迹反应初步鉴定2B6pAb的特异性[9]:
①纯化的融合蛋白GST-1A1(本实验室自行制备,为CYP1A1蛋白246~386 aa与GST的融合蛋白,切胶纯化)、GST-2B6均用加样缓冲液重悬,煮沸3 min。高速离心后吸取上清作倍比稀释,使每孔的加样量分别为200、100、50和25 ng。
②2B6pAb用经切胶纯化的GST-1A1融合蛋白交叉吸收过夜。同时对未经交叉吸收的2B6pAb进行实验。
③按常规方法进行GST-1A1、GST-2B6的0.1%SDS-10%PAGE[5]和电转膜[10]。
④用[含5%脱脂奶粉的TBST(20 mmol/LTris-HCl,140 mmol/L NaCl,0.1% Tween-20)]封闭硝酸纤维素膜上非特异位点。
⑤加2B6pAb (1∶50稀释入封闭液)室温反应2 h,TBST漂洗。
⑥加HRP标记抗小鼠第二抗体(1∶200稀释入封闭液)室温反应2h,TBST漂洗。
⑦最后加ECL溶液,使抗原抗体复合物条带曝光为X光底片相应位置上的条带,经显影、定影后,观察结果。
结 果
一、目的基因片段的PCR扩增及重组质粒pGEX/2B6的构建:
10 μL PCR产物经0.8%琼脂糖凝胶电泳分离、EB染色,在约458bp处可见明亮的DNA条带,与设计产物大
