棕榈酰化蛋白质组学分析揭示前列腺癌细胞中雄激素促进代谢相关蛋白棕榈酰化修饰

目的 筛选棕榈酰化修饰水平受雄激素诱导的蛋白,探索前列腺癌去雄激素治疗外其他潜在的治疗靶点.方法: 以LNCaP细胞为研究对象,雄激素(Methyltrienolone,R1881,5 nmol/L)或DMSO(dimethyl sulfoxide)处理LNCaP细胞24 h,同时利用人工合成的炔基棕榈酸Alk-C16 (100 μmol/L)对细胞进行代谢标记,收集细胞,裂解,提取总蛋白,加入标记有叠氮化物的琼脂糖珠 (1 mmol/L), 室温反应1 h,利用叠氮化物与Alk-C16末端炔基发生点击化学反应形成的共价键将棕榈酰化修饰蛋白富集在琼脂糖珠上,进行蛋白质谱非标记定量分析(label-free quantitation, LFQ), 比较R1881处理和非处理细胞蛋白棕榈酰化修饰变化情况,筛选棕榈酰化修饰水平受雄激素诱导的蛋白.结果: 实验共鉴定出907个潜在的棕榈酰化修饰蛋白(mascot score> 2, P<0.05), 其中有430个蛋白LFQ值至少有2次不为0.在这430个蛋白中有92个蛋白R1881处理与非处理样品LFQ比值大于 1.5(P<0.05), 说明雄激素能够显著促进该蛋白棕榈酰化修饰.利用Cytoscape软件对92个蛋白进行功能富集分类,发现已知功能蛋白可分为代谢相关,蛋白折叠相关和翻译起始相关3类,其中,代谢相关蛋白包括脂代谢(6个),糖代谢(7个)和呼吸电子传递链(8个)3部分,另外还有少量氨基酸代谢(2个)和其他代谢相关蛋白(2个).参与呼吸电子传递链的细胞色素b-c1复合体亚基2 (cytochrome b-cl complex subunit2, UQCRC2) 雄激素R1881处理和未处理样品LFQ比值最高(>3,P<0.05),说明该蛋白棕榈酰化修饰受雄激素诱导最为明显.LFQ比值最高为UQCRC2,其次为脂代谢相关的长链特异性酰基辅酶A脱氢酶(very long-chain specific acyl-CoA dehydrogenase, ACADVL)和糖代谢相关的6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-phosphogluconate dehydrogenase, PGD), 但其LFQ比值均未超过3.结论: 代谢尤其是呼吸电子传递链相关蛋白的棕榈酰化调控机制的研究可能将为前列腺癌的诊疗和靶向药的研发提供新的指导思路.     

角蛋白18与剪切因子PSF相互作用介导PSF的膜易位并维持髓系白血病细胞的化疗敏感性

目的 鉴定多嘧啶结合蛋白相关的剪切因子(polypyrimidine tract-binding protein-associated splicing factor, PSF)在髓系白血病细胞内的伴侣蛋白,探讨PSF在敏感HL60细胞和耐药的HL60/DOX细胞中易位细胞膜的模式和机制.方法: 通过脂质体瞬时转染PSF真核表达载体过表达PSF,进一步结合流式细胞术在转染后24 h,48 h,72 h检测PSF在细胞膜上的表达水平.构建链亲和素结合肽(streptavidin binding peptide,SBP)和PSF的融合表达载体,转染载体,过表达SBP-PSF融合蛋白.通过链亲和素磁珠共沉淀法和质谱分析,鉴定PSF在细胞内的伴侣蛋白.在慢病毒载体中插入角蛋白18 (cytokeratin 18,K18)干扰序列,转染293T细胞制备病毒液.用慢病毒感染HL60和HL60/DOX细胞,获得稳定干扰K18的细胞株.结合流式细胞术检测干扰K18的HL60和HL60/DOX细胞中细胞膜上PSF的表达水平,由此证实CK18在HL60和HL60/DOX细胞中协同转运PSF易位细胞膜机制的异同.结果: 瞬时过表达PSF后的24 h,48 h,72 h连续3 d检测细胞膜PSF表达水平,HL60敏感株细胞膜上PSF表达率分别为22.4%±3.5%, 37.9%±6.0%, 58.3%±8.8%;耐药株HL60/DOX细胞膜上PSF的表达率分别为4.7%±0.5%, 3.9%±0.6%, 2.9%±0.6%;各时间点下敏感株和耐药株的差异有统计学意义,P<0.01.免疫共沉淀和质谱证实K18为PSF在细胞内的伴侣蛋白.干扰K18的表达后,再次分析细胞膜PSF表达,发现PSF在敏感株细胞膜上的表达水平由原来的48.9%±5.4% 降至6.2%±1.0%;在耐药株细胞膜上的表达水平由9.11%±1.2%降至2.21%±0.51%.结论: K18是PSF在细胞内的伴侣蛋白,在敏感细胞中,K18与PSF相互作用可帮助PSF向细胞膜转运;而在耐药株中,由于该功能障碍导致PSF在胞内发生积累从而介导耐药性.     

棕榈酰化蛋白质组学分析揭示前列腺癌细胞中雄激素促进代谢相关蛋白棕榈酰化修饰

目的 筛选棕榈酰化修饰水平受雄激素诱导的蛋白,探索前列腺癌去雄激素治疗外其他潜在的治疗靶点.方法: 以LNCaP细胞为研究对象,雄激素(Methyltrienolone,R1881,5 nmol/L)或DMSO(dimethyl sulfoxide)处理LNCaP细胞24 h,同时利用人工合成的炔基棕榈酸Alk-C16 (100 μmol/L)对细胞进行代谢标记,收集细胞,裂解,提取总蛋白,加入标记有叠氮化物的琼脂糖珠 (1 mmol/L), 室温反应1 h,利用叠氮化物与Alk-C16末端炔基发生点击化学反应形成的共价键将棕榈酰化修饰蛋白富集在琼脂糖珠上,进行蛋白质谱非标记定量分析(label-free quantitation, LFQ), 比较R1881处理和非处理细胞蛋白棕榈酰化修饰变化情况,筛选棕榈酰化修饰水平受雄激素诱导的蛋白.结果: 实验共鉴定出907个潜在的棕榈酰化修饰蛋白(mascot score> 2, P<0.05), 其中有430个蛋白LFQ值至少有2次不为0.在这430个蛋白中有92个蛋白R1881处理与非处理样品LFQ比值大于 1.5(P<0.05), 说明雄激素能够显著促进该蛋白棕榈酰化修饰.利用Cytoscape软件对92个蛋白进行功能富集分类,发现已知功能蛋白可分为代谢相关,蛋白折叠相关和翻译起始相关3类,其中,代谢相关蛋白包括脂代谢(6个),糖代谢(7个)和呼吸电子传递链(8个)3部分,另外还有少量氨基酸代谢(2个)和其他代谢相关蛋白(2个).参与呼吸电子传递链的细胞色素b-c1复合体亚基2 (cytochrome b-cl complex subunit2, UQCRC2) 雄激素R1881处理和未处理样品LFQ比值最高(>3,P<0.05),说明该蛋白棕榈酰化修饰受雄激素诱导最为明显.LFQ比值最高为UQCRC2,其次为脂代谢相关的长链特异性酰基辅酶A脱氢酶(very long-chain specific acyl-CoA dehydrogenase, ACADVL)和糖代谢相关的6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6-phosphogluconate dehydrogenase, PGD), 但其LFQ比值均未超过3.结论: 代谢尤其是呼吸电子传递链相关蛋白的棕榈酰化调控机制的研究可能将为前列腺癌的诊疗和靶向药的研发提供新的指导思路.     

角蛋白18与剪切因子PSF相互作用介导PSF的膜易位并维持髓系白血病细胞的化疗敏感性

目的 鉴定多嘧啶结合蛋白相关的剪切因子(polypyrimidine tract-binding protein-associated splicing factor, PSF)在髓系白血病细胞内的伴侣蛋白,探讨PSF在敏感HL60细胞和耐药的HL60/DOX细胞中易位细胞膜的模式和机制.方法: 通过脂质体瞬时转染PSF真核表达载体过表达PSF,进一步结合流式细胞术在转染后24 h,48 h,72 h检测PSF在细胞膜上的表达水平.构建链亲和素结合肽(streptavidin binding peptide,SBP)和PSF的融合表达载体,转染载体,过表达SBP-PSF融合蛋白.通过链亲和素磁珠共沉淀法和质谱分析,鉴定PSF在细胞内的伴侣蛋白.在慢病毒载体中插入角蛋白18 (cytokeratin 18,K18)干扰序列,转染293T细胞制备病毒液.用慢病毒感染HL60和HL60/DOX细胞,获得稳定干扰K18的细胞株.结合流式细胞术检测干扰K18的HL60和HL60/DOX细胞中细胞膜上PSF的表达水平,由此证实CK18在HL60和HL60/DOX细胞中协同转运PSF易位细胞膜机制的异同.结果: 瞬时过表达PSF后的24 h,48 h,72 h连续3 d检测细胞膜PSF表达水平,HL60敏感株细胞膜上PSF表达率分别为22.4%±3.5%, 37.9%±6.0%, 58.3%±8.8%;耐药株HL60/DOX细胞膜上PSF的表达率分别为4.7%±0.5%, 3.9%±0.6%, 2.9%±0.6%;各时间点下敏感株和耐药株的差异有统计学意义,P<0.01.免疫共沉淀和质谱证实K18为PSF在细胞内的伴侣蛋白.干扰K18的表达后,再次分析细胞膜PSF表达,发现PSF在敏感株细胞膜上的表达水平由原来的48.9%±5.4% 降至6.2%±1.0%;在耐药株细胞膜上的表达水平由9.11%±1.2%降至2.21%±0.51%.结论: K18是PSF在细胞内的伴侣蛋白,在敏感细胞中,K18与PSF相互作用可帮助PSF向细胞膜转运;而在耐药株中,由于该功能障碍导致PSF在胞内发生积累从而介导耐药性.     

4-1BBL胞膜外区蛋白增强抗CD3/抗PgP的抗肿瘤作用

目的研究4-1BBL胞膜外区蛋白对抗CD3/抗Pgp微型双功能抗体抗肿瘤作用的影响。方法表达纯化人4-1BBL胞膜外区融合蛋白及抗CD3/抗Pgp微型双功能抗体,体外CytoTox96检测联合应用人4-1BBL胞膜外区融合蛋白、抗CD3/抗Pgp微型双功能抗体及PBL对靶细胞K562/A02细胞的杀伤作用,体内建立裸鼠移植瘤模型检测4-1BBL胞膜外区蛋白作为一种免疫调节蛋白,增强抗CD3/抗Pgp基于PBL的抗肿瘤效果。结果4-1BBL胞膜外区融合蛋白在体外能够增强抗CD3/抗Pgp及PBL对靶细胞K562/A02的杀伤作用,在体内能够增强抗CD3/抗Pgp基于PBL的抗肿瘤作用。结论可溶型4-1BBL可能成为一种有前景的生物治疗佐剂,有助于PBL更高效地靶向杀伤肿瘤细胞。     

富含脯氨酸和谷氨酰胺的剪切因子:预测血液肿瘤耐药的潜在靶点

 【摘要】　目的　鉴定血液肿瘤细胞耐药相关膜抗原,探讨其在血液肿瘤细胞膜易位表达的普遍性。方法　以蛋白电泳和免疫共沉淀法分离并沉淀细胞膜抗原,以质谱分析鉴定抗原信息,通过siRNA基因干扰法和激光共聚焦显微镜法确证抗原信息及其易位细胞膜的鉴定结果,通过流式细胞术检测抗原在多种血液肿瘤细胞膜的易位表达。结果　免疫共沉淀和质谱等实验证实白血病耐药相关单抗———5D12在HL-60细胞膜抗原为细胞核因子富含脯氨酸和谷氨酰胺的剪切因子（PSF）,经一系列生物学实验确证PSF在HL-60细胞膜的易位表达,在敏感株的膜表达显著高于耐药株的膜表达。流式细胞术检测结果表明PSF的特异性单抗5D12与血液肿瘤多种细胞系的膜结合率为：HL-60（78.56±0.76）%;K562（26.54±4.42）%;Nomalwa（38.10±5.11）%;U937（64.03±7.96）%;Jurkat（29.12±5.58）%;Raji（74.92±3.41）%;CEM（12.18±3.21）%。结论　核蛋白PSF易位表达于多种血液肿瘤细胞膜,对维持肿瘤细胞对化疗药的敏感性有重要作用,是血液肿瘤耐药预测的候选靶点。     

利用PTD介导的新型大分子转染方法

 目的：构建融合蛋白PTD-Strep,用于转染常规操作中难于转染生物大分子的血液肿瘤细胞、神经细胞、干细胞等细胞系。方法：采用PCR法引入PTD和G4S序列、扩增链亲合素streptavdin序列;经酶切、连接构建重组质粒pAYZ-PTD-Strep,低磷培养基AP5诱导表达融合蛋白,E-tag亲和层析柱纯化产物,Western blot鉴定产物,FACS测定融合蛋白转染效率。结果：目的产物PTD-G4S-Strep融合蛋白以可溶形式表达,产量约为0.7 mg/L,经E-tag亲和层析柱纯化后纯度可达90%以上。融合蛋白PTD-Strep可成功将质粒运送至悬浮细胞U937内,转染效率高于PTD单体。结论：构建的融合蛋白pAYZ-PTD-Strep具有将生物大分子转入血液肿瘤悬浮细胞内的活性,有望发展成为一种高效、可靠的真核细胞转染方法。     

人骨髓来源的间充质干细胞体外对外周血Th17细胞的调节作用

目的 探讨人骨髓来源的间充质干细胞(BMSC)在体外对外周血Th17细胞及IL-17的调节作用.方法 用淋巴细胞分离液以密度梯度离心法分离3例急性髓系白血病(AML)、3例急性淋巴细胞白血病(ALL)、1名健康人BMSC及健康人外周血单个核细胞(PBMC)并传代培养;酶联免疫吸附法(ELISA)检测培养上清中的IL-17;流式细胞术检测共培养的健康人外周血中Th17细胞所占百分比.结果 AML患者BMSC与健康人PBMC共培养后,上清中IL-17表达水平为(292.32±37.25) pg/ml,与健康人BMSC与PBMC共培养上清中的IL-17水平[(169.64±17.47)pg/ml]相比,差异有统计学意义(P＜ 0.01);ALL患者的BMSC与PBMC共培养后,上清中的IL-17表达水平为(159.89±23.71)pg/ml,与健康人BMSC与PBMC共培养上清的差异无统计学意义(P＞0.05).健康人、ALL和AML患者BMSC与健康人PBMC共培养体系中Th17细胞的百分比分别为(10.13±2.19)％、(13.77±4.04)％、(21.53±5.05)％,AML患者与健康人间差异有统计学意义(P＜0.01),ALL患者与健康人间差异无统计学意义(P＞0.05).结论 AML患者BMSC促进外周血CD4+T细胞分化产生Th17细胞,AML患者BMSC可能在免疫抑制调节中发挥作用.     

钙调素拮抗剂O-(4-乙氧基)-丁基-小檗胺增强阿霉素杀伤MCF-7/ADR细胞的机制研究

目的研究钙调素拮抗剂0-4-乙氧基-丁基-小檗胺(EBB)增强阿霉素诱导乳腺癌多药耐药细胞系MCF-7/ADR细胞的杀伤作用及其相关机制。方法用MTT法测定阿霉素、EBB单独及联合用药对阿霉素杀伤乳腺癌多药耐药细胞系(MCF-7/ADR)及其亲代细胞系(MCF-7)的作用的IC50值,用不同浓度EBB处理MCF-7/ADR细胞后用FACS法分析EBB对阿霉素诱导细胞凋亡及对mdr1mRNA和P-gp蛋白水平表达的影响,通过激光共聚焦显微镜观察EBB处理前后及用EBB预处理24和48h后MCF-7/ADR和MCF-7细胞内阿霉素浓度的改变。结果MTT结果显示EBB对MCF-7和MCF-7/ADR都具有抗肿瘤活性;EBB还能协同提高阿霉素的细胞毒作用,MCF-7组两药相互作用指数(CDI)值为0.73,MCF-7/ADR组CDI值为0.49,其对耐药细胞的协同作用更为明显。随EBB剂量增加,低剂量阿霉素诱导MCF-7/ADR细胞凋亡增加而且P-gp蛋白表达水平逐渐下降,细胞内阿霉素浓度逐渐提高,而且用EBB预处理MCF-7/ADR细胞24和48h后细胞内阿霉素和罗丹明浓度也逐渐提高。结论EBB是有效的肿瘤细胞化疗药物,它不但能直接抑制P-gp功能还具有下调P-gp蛋白表达的作用,从而有效逆转MCF-7/ADR细胞的耐药现象,协同增强化疗药物对耐药细胞的杀伤作用。     

靶向白血病干细胞CD123的毒性融合蛋白的制备

 目的　构建靶向白血病干细胞CD123的融合蛋白,检测其表达效果及其识别白血病干细胞的活性。方法　采用PCR法扩增白细胞介素-3（IL-3）和毒素蛋白（LP）的编码DNA序列,经酶切、连接,克隆至表达载体pAYZ,转化大肠杆菌E.coli 16C9,鉴定阳性克隆菌落,经低磷培养基AP5诱导表达融合蛋白IL-3-G4S-LP,用CM-FF阳离子柱和抗-Etag亲和层析柱纯化,纯化产物经SDS-PAGE和Western blot鉴定,流式细胞术测定其与红白血病细胞TF1的结合活性。结果　构建的融合蛋白在大肠杆菌中以可溶性蛋白表达,纯化后纯度达95 %以上,表达量约为1 mg／L,并有与白血病干细胞表面IL-3受体α亚基（CD123）特异性结合的活性。结论　构建的融合蛋白IL-3-G4S-LP具有与白血病干细胞结合的特性,可望成为复发和耐药白血病的治疗药物。