一种可显著增强细胞ABCC1基因表达的基因ZSWa的制作方法

文档序号:17737187发布日期:2019-05-22 03:19阅读:457来源:国知局
一种可显著增强细胞ABCC1基因表达的基因ZSWa的制作方法

本发明涉及一种可显著增强细胞abcc1基因表达的基因zswa,属于基因工程技术领域。



背景技术:

abcc1基因是abc(atpbindingcassette,abc)跨膜转运蛋白家族成员之一(sodanikandpatela,2012)。蛋白广泛存在于多种肿瘤组织中,相对分子质量为190kd,位于人第16号染色体p13.1,该蛋白主要分布于细胞膜和内膜系统,运用atp结合/水解产生的能量,行使转运功能(kimhsandleejh,2015)。abcc1能将细胞内药物排出细胞外,降低细胞内药物浓度,使细胞内的药物浓度低于杀死细胞的临界值,并使细胞内药物重新分布。其具体机制为:①abcc1直接参与将药物主动转入亚细胞器或间接影响药物分布,降低药物核质分布比率以降低核内药物浓度,降低药物对dna靶点的绝对浓度;②通过形成cl-通道或改变通道活性而改变细胞质或细胞器内的ph值,细胞器内ph值相对降低将导致在酸性环境中质子化的药物大量外排;③通过囊泡转运和胞吐作用将药物排出细胞外;④使药物活性成分脱离其作用部位(sodanikandpatela,2012)。早期生长反应-1(earlygrowthresponse,egr1)是一种重要的核转录因子(karthikkeyangandnagarajnr,2018),广泛存在斑马鱼、小鼠及人的细胞核中。在调控细胞的生长、分化、发育、增殖等方面发挥着重要的作用。egr1基因定位于5q31长2.1kb,编码3.3kb成熟的mrna。egr1基因启动子区针对不同转录因子的反应元件,camp反应元件,ap1结合部位、sp1共有序列、egr1自身结合部位(朱涛涛,2013)、转录激活因子5结合部位等结构的dna结构域是含有3个cyc2-his2锌指结构的转录因子(韩雷,2007),在锌离子存在的条件下,锌指结构与dna序列中富含gc区结合,发挥转录调控作用。因此,egr1可作为转录因子调控诸多靶基因的表达。因此如何改造一个可显著增强细胞abcc1基因表达的基因zswa成为急需解决的一大难题,所以一种可显著增强细胞abcc1基因表达的基因zswa利用对a549/ddp细胞进行总rna提取后反转录为cdna,在ncbi网站上找到egr1基因的cds区所对应的mrna序列,根据引物设计原则设计引物,分别在上下游加上hindⅲ和ecorⅰ酶切位点,通过pcr扩增egr1基因cds区,然后对egr1基因的cds区的1500,1503,1506位点进行突变,酶切pcdna3.1(+)载体,连接目的片段与pcdna3.1(+);重组载体转化、检测与鉴定后将其命名为pcdna3.1-zswa;突变信息如下:1500的a突变为g;1503的c突变为a;1506的g突变为a。然后,分别通过qrt-pcr和westernblot法检测zswa和abcc1基因mrna和蛋白的表达水平;qrt-pcr结果显示,过表达zswa后,abcc1基因表达也随之升高,差异显著。westernblot结果与qrt-pcr结果趋势一致,结果表明,zswa基因可正向调控abcc1基因的表达,发明一种可显著增强肺癌abcc1基因表达的基因zswa是必要的。



技术实现要素:

为了克服如何构建一个可显著增强细胞abcc1基因表达的基因zswa的难题,本发明提供了一种可显著增强细胞abcc1基因表达的基因zswa,该种一种可显著增强细胞abcc1基因表达的基因zswa利用对a549/ddp细胞进行总rna提取后反转录为cdna,在ncbi网站上找到egr1基因的cds区所对应的mrna序列,根据引物设计原则设计引物,分别在上下游加上hindⅲ和ecorⅰ酶切位点,通过pcr扩增egr1基因cds区,然后对egr1基因的cds区的1500,1503,1506位点进行突变,酶切pcdna3.1(+)载体,连接目的片段与pcdna3.1(+);重组载体转化、检测与鉴定后将其命名为pcdna3.1-zswa;突变信息如下:1500的a突变为g;1503的c突变为a;1506的g突变为a。其核苷酸序列如seqidno:1所示;然后,分别通过qrt-pcr和westernblot法检测zswa和abcc1基因mrna和蛋白的表达水平;qrt-pcr结果显示,过表达zswa后,abcc1基因表达也随之升高,差异显著。westernblot结果与qrt-pcr结果趋势一致,结果表明,zswa基因可正向调控abcc1基因的表达。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

本发明一种可显著增强细胞abcc1基因表达的基因zswa,具体方案如下:

1.a549/ddp细胞复苏和培养

1.1细胞复苏:(1)液氮中取出冻存细胞,在37℃水浴锅内摇晃,至其全部融化;(2)缓慢滴入含5ml1640培养基的离心管中,1000g离心5min,弃上清;(3)用5ml1640完全培养基悬浮细胞沉淀,移至细胞瓶,37℃、5%co2培养箱内培养细胞。

1.2细胞传代(待细胞汇合度至90%时进行传代培养):(1)弃原瓶内培养基,用5mlpbs轻轻洗涤细胞2遍;(2)加入1ml0.25%胰酶消化细胞,镜下观察,待60%的贴壁细胞皱缩成亮点形态,加入完全培养基终止消化并反复吹打使其从壁上脱落;(3)向细胞悬液中加入10ml完全培养基吹匀后,分别取出5ml加入两个新瓶中,37℃、5%co2培养箱内培养细胞。从图2可以看到:细胞为贴壁生长,a549/ddp呈多边形,细胞生长状态良好。

2.基因zswa对abcc1基因表达的调控

2.1egr1过表达载体的构建:根据ncbigenebank中已知的egr1基因的序列(geneid:1958),查找egr1基因的cds区,采用primer5.0分析egr1基因的cds区和pcdna3.1(+)载体可使用的酶切位点,并设计特异性扩增引物,引物序列:egr1-f:cccaagcttatggccgcggccaag;egr1-r:ccggaattcttagcaaatttcaattg,以人cdna为模板进行pcr扩增,在其上游引物5’端加上hindⅲ酶切位点,3’端加ecorⅰ酶切位点。经琼脂糖凝胶电泳检测后,对pcr产物进行纯化回收,并定向插入到pcdna3.1(+)载体中,经双酶切及测序鉴定确定其准确性后,将其命名为pcdna3.1-egr1。

2.2载体zswa的构建:根据ncbigenebank中已知的egr1基因的序列(geneid:1958),查找egr1基因的cds区,采用primer5.0分析egr1基因的cds区和pcdna3.1(+)载体可使用的酶切位点,并设计特异性扩增引物,引物序列见表1,以pcdna3.1-egr1为模板进行pcr扩增,在其上游引物5’端加上hindⅲ酶切位点,3’端加ecorⅰ酶切位点。然后对egr1基因的cds区的1500,1503,1506位点进行突变,经琼脂糖凝胶电泳检测后,对pcr产物进行纯化回收,并定向插入到pcdna3.1(+)载体中,经双酶切及测序鉴定确定其准确性后,将其命名为pcdna3.1-zswa。突变信息如下:1500的a突变为g;1503的c突变为a;1506的g突变为a。

2.3pei转染:(1)将汇合度达到90%的细胞接种到24孔板中,换为不含双抗的培养基继续培养;(2)待24孔板中细胞生长至60%左右时进行转染;将培养基换为无血清的1640培养基;(3)根据实验组数准备2倍的1.5mlep管,每管加入25μlopti-dmem,向其中一半加入2μlpei,另一半加入pcdna3.1-zswa,室温孵育5min;(4)将含有pei的opti-dmem孵育液与含有质粒的opti-dmem孵育液混合到一个1.5mlep管内,室温孵育20min;(5)将混合液均匀滴加至每个细胞培养孔中,轻轻混匀,细胞培养箱中培养4h后,将培养基换为1640完全培养基,继续培养48h。

2.4qrt-pcr检测zswa和abcc1基因mrna的表达水平

2.4.1细胞总rna提取:(1)收集实验组细胞,加入1mltrizolreagent,混匀,室温静置30min;(2)加入0.2ml氯仿,剧烈震荡30s,室温放置3min,12000r/min,4℃离心10min;(3)吸去上层水相转移至干净的离心管中,加入1/2倍体积无水乙醇,混匀;并将溶液转移至吸附柱中,室温静置2min,12000r/min,4℃离心3min,弃收集管中液体;(4)加入500μlrpesolution,静止2min,10000r/min,4℃离心30s,倒掉收集管中液体,重复一次;(5)将吸附柱放回收集管中,10000r/min,4℃离心2min;(6)将吸附柱放入depc处理的1.5ml离心管中,在吸附膜中央加入30μldepc-treatedddh2o,室温静止5min,12000r/min,4℃离心2min;(7)采用nanodrop2000cspectrophotometer测定总rna浓度。

2.4.2反转录cdna:根据反转录试剂盒说明书,采用两步法将已获得的totalrna反转录为cdna。(1)按下列体系反转录:totalrnaorpoly(a)rna,0.2—2μg;oligo(dt)orrandomprimer(50μm),1μl;dntpmixture(10mmeach),1μl;rnasefreeh2o,upto14μl。(2)在pcr仪上进行以下反应:65℃,5min,然后置于冰上急冷。(3)反转录第二步反应是在上述pcr管中按下列加入反转录反应液(20μl体系):上述变性、退火后反应液,14μl;5*first-strandbuffer,4μl;m-mulvreversetranscriptase(200u/μl),1μl;rnaseinhibitor,1μl。(4)在pcr仪上按以下条件进行反转录反应:45℃,60min;70℃,10min;-20℃保存。

2.4.3qrt-pcr检测:(1)反应体系:cdna,1μl;senseprimer,0.4μl;anti-senseprimer,0.4μl;2×mix,10μl;rox,0.4μl;ddh2o,7.8μl。将所得cdna用power2×sybrreal-timepcrpremixture试剂盒进行realtimepcr,反应体系为20μl。(2)反应条件为:95℃2min,40×(95℃15s,60℃40s),95℃15s,60℃1min;循环结束后进行溶解曲线检测。数据以2-δδct法进行计算。

2.4.4westernblot检测zswa和abcc1蛋白表达水平

2.4.4.1细胞全蛋白提取:(1)收集实验组细胞沉淀至1.5ml离心管,加300μl蛋白裂解液,置于4℃摇床上30min;(2)12000g离心20min,取上清至新的1.5ml离心管,-80℃保存。

2.4.4.2westernblot:(1)将提取的蛋白样品与上样缓冲液按照4:1的比例混合,沸水中煮5~10min,待其降至室温,分装-20℃保存或继续实验。(2)安装胶板,并按照下列体系配制分离胶:水,8.2ml;30%丙烯酰胺,6.6ml;10%sds,0.2ml;tris-cl(ph8.8),5ml;10%aps,200μl;temed,20μl。(3)将分离胶注入两层玻璃板中,加入适当位置后,滑动枪头加入异丙醇,至液面溢出。(4)待胶凝后,倒出异丙醇,并用滤纸吸净残余异丙醇。(5)按下列比例配制浓缩胶:水,5.7ml;30%丙烯酰胺,1.7ml;10%sds,0.1ml;tris-cl(ph6.8),2.5ml;10%aps,200μl;temed,20μl。将浓缩胶注入两层玻璃板中,至液面溢出,插入梳子。(6)待胶凝后,拔出梳子,与电泳槽组装,加入电泳液。(7)点样:实验组蛋白样品为30μl蛋白样品,marker上样量为10μl;设置电源电压为100v,待溴酚蓝到达底端时停止电泳。(8)取出胶板,按照marker指示留目的条带附近的胶。(9)将留下的胶浸泡在转移液中,并准备稍大于胶的滤纸(四层)和pvdf膜(甲醇浸泡30sec)。(10)按下列顺序摆放:海绵→滤纸→胶→pvdf膜→滤纸→海绵(放置时避免产生气泡)。(11)将组装好的夹板置于转印槽中,倒入转移液,接通电源,电流设置为300ma左右,功率要小于40w,时间为90min。(12)待转印结束,取出pvdf膜,放置于立春红染色液中,摇床上染色5min。(13)冲洗pvdf膜,根据maker指示和目的条带的蛋白大小,剪膜,置于5%脱脂奶粉配制的封闭液中,室温孵育1h。(14)倒掉封闭液,一抗孵育(1:300),置于4℃摇床摇孵育过夜。(15)回收一抗,pbst洗膜10min,三次。(16)弃去pbst,二抗孵育(1:10000),置于4℃摇床孵育1h。(17)回收二抗,pbst洗膜10min,三次。(18)odyssey双红外激光成像系统检测蛋白条带变化。

2.5基因zswa对abcc1基因表达的调控结果

qrt-pcr结果显示,过表达zswa后,abcc1基因表达也随之升高,差异显著。westernblot结果与qrt-pcr结果趋势一致,结果表明,zswa基因可正向调控abcc1基因的表达,过表达zswa后zswa和abcc1基因表达的变化详见图4和图5。

本发明的有益效果为,一种可显著增强细胞abcc1基因表达的基因zswa利用对a549/ddp细胞进行总rna提取后反转录为cdna,在ncbi网站上找到egr1基因的cds区所对应的mrna序列,根据引物设计原则设计引物,分别在上下游加上hindⅲ和ecorⅰ酶切位点,通过pcr扩增egr1基因cds区,然后对egr1基因的cds区的1500,1503,1506位点进行突变,酶切pcdna3.1(+)载体,连接目的片段与pcdna3.1(+);重组载体转化、检测与鉴定后将其命名为pcdna3.1-zswa;突变信息如下:1500的a突变为g;1503的c突变为a;1506的g突变为a。,其核苷酸序列如seqidno:1所示;然后,分别通过qrt-pcr和westernblot法检测zswa和abcc1基因mrna和蛋白的表达水平;qrt-pcr结果显示,过表达zswa后,abcc1基因表达也随之升高,差异显著。westernblot结果与qrt-pcr结果趋势一致,结果表明,zswa基因可正向调控abcc1基因的表达。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1为本发明一种可显著增强细胞abcc1基因表达的基因zswa的zswa基因的碱基序列图。

图2为本发明一种可显著增强细胞abcc1基因表达的基因zswa的普通光学显微镜下观察a549/ddp细胞状态图。

图3为本发明一种可显著增强细胞abcc1基因表达的基因zswa的pcdna3.1-zswa过表达质粒图。

图4为本发明一种可显著增强细胞abcc1基因表达的基因zswa的zswa和abcc1基因mrna表达变化图。

图5为本发明一种可显著增强细胞abcc1基因表达的基因zswa的zswa和abcc1基因蛋白表达变化图。

具体实施方式

实施例一:

如图所示,本发明一种可显著增强细胞abcc1基因表达的基因zswa实验方法及结果如下:

1.a549/ddp细胞复苏和培养

1.1细胞复苏

(1)液氮中取出冻存细胞,在37℃水浴锅内摇晃,至其全部融化;

(2)缓慢滴入含5ml1640培养基的离心管中,1000g离心5min,弃上清;

(3)用5ml1640完全培养基悬浮细胞沉淀,移至细胞瓶,37℃、5%co2培养箱内培养细胞。

1.2细胞传代(待细胞汇合度至90%时进行传代培养)

(1)弃原瓶内培养基,用5mlpbs轻轻洗涤细胞2遍;

(2)加入1ml0.25%胰酶消化细胞,镜下观察,待60%的贴壁细胞皱缩成亮点形态,加入完全培养基终止消化并反复吹打使其从壁上脱落;

(3)向细胞悬液中加入10ml完全培养基吹匀后,分别取出5ml加入两个新瓶中,37℃、5%co2培养箱内培养细胞。

从图2可以看到:细胞为贴壁生长,a549/ddp呈多边形,细胞生长状态良好。

2.基因zswa对abcc1基因表达的调控

2.1egr1过表达载体的构建

根据ncbigenebank中已知的egr1基因的序列(geneid:1958),查找egr1基因的cds区,采用primer5.0分析egr1基因的cds区和pcdna3.1(+)载体可使用的酶切位点,并设计特异性扩增引物,引物序列见表1,以人cdna为模板进行pcr扩增,在其上游引物5’端加上hindⅲ酶切位点,3’端加ecorⅰ酶切位点。经琼脂糖凝胶电泳检测后,对pcr产物进行纯化回收,并定向插入到pcdna3.1(+)载体中,经双酶切及测序鉴定确定其准确性后,将其命名为pcdna3.1-egr1。

表1cds扩增引物

2.2过表达突变载体zswa的构建

(1)根据ncbigenebank中已知的egr1基因的序列(geneid:1958),查找egr1基因的cds区,采用primer5.0分析egr1基因的cds区和pcdna3.1(+)载体可使用的酶切位点,并设计特异性扩增引物,引物序列见表1,以人pcdna3.1-egr1为模板进行pcr扩增,在其上游引物5’端加上hindⅲ酶切位点,3’端加ecorⅰ酶切位点。然后对egr1基因的cds区的1500,1503,1506位点进行突变,酶切pcdna3.1(+)载体,连接目的片段与pcdna3.1(+);重组载体转化、检测与鉴定后将其命名为pcdna3.1-zswa;突变信息如下:1500的a突变为g;1503的c突变为a;1506的g突变为a。

2.3pei转染

(1)将汇合度达到90%的细胞接种到6孔板中,换为不含双抗的培养基继续培养;

(2)待6孔板中细胞生长至60%左右时进行转染;将培养基换为无血清的1640培养基;

(3)根据实验组数准备2倍的1.5mlep管,每管加入100μlopti-dmem,向其中一半加入2μlpei,另一半加入pcdna3.1-zswa,室温孵育5min。

(4)将含有pei的opti-dmem孵育液与含有质粒的opti-dmem孵育液混合到一个1.5mlep管内,室温孵育20min。

(5)将混合液均匀滴加至每个细胞培养孔中,轻轻混匀,细胞培养箱中培养4h后,将培养基换为1640完全培养基,继续培养48h。

2.4qrt-pcr检测zswa和abcc1基因mrna的表达水平

2.4.1细胞总rna提取

(1)收集实验组细胞,加入1mltrizolreagent,混匀,室温静置30min,

(2)加入0.2ml氯仿,剧烈震荡30s,室温放置3min,12000r/min,4℃离心10min;

(3)吸去上层水相转移至干净的离心管中,加入1/2倍体积无水乙醇,混匀;并将溶液转移至吸附柱中,室温静置2min,12000r/min,4℃离心3min,弃收集管中液体;

(4)加入500μlrpesolution,静止2min,10000r/min,4℃离心30s,倒掉收集管中液体,重复一次;

(5)将吸附柱放回收集管中,10000r/min,4℃离心2min;

(6)将吸附柱放入depc处理的1.5ml离心管中,在吸附膜中央加入30μldepc-treatedddh2o,室温静止5min,12000r/min,4℃离心2min;

(7)采用nanodrop2000cspectrophotometer测定总rna浓度。

2.4.2反转录cdna

根据反转录试剂盒说明书,采用两步法将已获得的totalrna反转录为cdna。

(1)按照表2体系反转录

表2反转录体系

(2)在pcr仪上进行以下反应:65℃,5min,然后置于冰上急冷

(3)在上述pcr管中按表3加入反转录反应液(20μl体系)。

表3反转录第二步

(4)在pcr仪上按以下条件进行反转录反应:45℃,60min;70℃,10min;-20℃保存。

2.4.3qrt-pcr检测

(1)表4反应体系将所得cdna用power2×sybrreal-timepcrpremixture试剂盒进行realtimepcr,反应体系为20μl。

表4qrt-pcr反应体系

(2)反应条件为:95℃2min,40×(95℃15s,60℃40s),95℃15s,60℃1min;循环结束后进行溶解曲线检测。数据以2-δδct法进行计算。

2.5westernblot检测zswa和abcc1蛋白表达水平

2.5.1细胞全蛋白提取

(1)收集实验组细胞沉淀至1.5ml,加300μl蛋白裂解液,置于4℃摇床上30min;

(2)12000g离心20min,取上清至新的1.5ml离心管,-80℃保存。

2.5.2westernblot

(1)将提取的蛋白样品与上样缓冲液按照4:1的比例混合,沸水中煮5~10min,待其将至室温,分装-20℃保存或继续实验。

(2)安装胶板,并按照表5配制分离胶:

表5分离胶

(3)将分离胶注入两层玻璃板中,加入适当位置后,滑动枪头加入异丙醇,至液面溢出;

(4)待胶凝后,倒出异丙醇,并用滤纸吸净残余异丙醇;

(5)按表6配制浓缩胶:

表6浓缩胶

将浓缩胶注入两层玻璃板中,至液面溢出,插入梳子;

(6)待胶凝后,拔出梳子,与电泳槽组装,加入电泳液;

(7)点样:实验组蛋白样品为30μl蛋白样品,marker上样量为10μl;设置电源电压为100v,待溴酚蓝到达底端时停止电泳。

(8)取出胶板,按照marker指示留目的条带附近的胶;

(9)将留下的胶浸泡在转移液中,并准备稍大于胶的滤纸(四层)和pvdf膜(甲醇浸泡30sec);

(10)按下列顺序摆放:海绵→滤纸→胶→pvdf膜→滤纸→海绵(放置时避免产生气泡);

(11)将组装好的夹板置于转印槽中,倒入转移液,接通电源,电流设置为300ma左右,功率要小于40w,时间为90min;

(12)待转印结束,取出pvdf膜,放置于立春红染色液中,摇床上染色5min;

(13)冲洗pvdf膜,根据marker指示和目的条带的蛋白大小,剪膜,置于5%脱脂奶粉配制的封闭液中,室温孵育1h;

(14)倒掉封闭液,一抗孵育(1:300),置于4℃摇床摇孵育过夜;

(15)回收一抗,pbst洗膜10min,三次;

(16)弃去pbst,二抗孵育(1:10000),置于4℃摇床孵育1h;

(17)回收二抗,pbst洗膜10min,三次;

(18)odyssey双红外激光成像系统检测蛋白条带变化。

2.6基因zswa对abcc1基因表达的调控结果

qrt-pcr结果显示,过表达zswa后,abcc1基因表达也随之升高,差异显著。westernblot结果与qrt-pcr结果趋势一致,结果表明,zswa基因可正向调控abcc1基因的表达,过表达zswa后zswa和abcc1基因表达的变化详见图4和图5。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内,本发明要求保护范围由所附的权利要求书其等效物界定。

核苷酸和/或氨基酸序列表

<110>齐齐哈尔大学

<120>1.一种可显著增强细胞abcc1基因表达的基因zswa

<160>3

<210>1

<211>2160

<212>dna

<213>人工序列

<400>1

1gcgcagaacttggggagccgccgccgccatccgccgccgcagccagcttccgccgccgca

61ggaccggcccctgccccagcctccgcagccgcggcgcgtccacgcccgcccgcgcccagg

121gcgagtcggggtcgccgcctgcacgcttctcagtgttccccgcgccccgcatgtaacccg

181gccaggcccccgcaactgtgtcccctgcagctccagccccgggctgcacccccccgcccc

241gacaccagctctccagcctgctcgtccaggatggccgcggccaaggccgagatgcagctg

301atgtccccgctgcagatctctgacccgttcggatcctttcctcactcgcccaccatggac

361aactaccctaagctggaggagatgatgctgctgagcaacggggctccccagttcctcggc

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901acgccgaacactgacattttccctgagccacaaagccaggccttcccgggctcggcaggg

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1141actattaaggcctttgccactcagtcgggctcccaggacctgaaggccctcaataccagc

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1261acgcccccccacgaacgcccttacgcttgcccagtggagtcctgtgatcgccgcttctcc

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1441acaggcgaaaagcccttcgcctgcgacatctgtggaagaaagtttgccaggagcgatgag

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