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恶性肿瘤因其具有增殖迅速,易浸润和转移的特点,成为目前威胁人类生存的重大疾病之一。由基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs)引起的细胞外基质(extracellular matrix, ECM)成分降解是肿瘤发展的最关键步骤之一。蛋白质糖基化作为一种重要的蛋白质翻译后修饰,与肿瘤细胞黏附、浸润和转移有着密切的关系。CD147,属于免疫球蛋白超家族(immumoglobulinsuperfamily,IGSF),是一种广泛表达的高度糖基化跨膜蛋白,尤其在肿瘤细胞中高表达。CD147又称细胞外基质金属蛋白酶诱导剂(EMMPRIN),主要通过诱导MMPs参与多种生理过程,如炎症、组织重构、精子发生、血管发生和肿瘤转移等。CD147的组成包括2个胞外Ig结构域,1个跨膜结构域和1个胞内结构域。CD147胞外区有3个N-糖基化位点(Asn44,Asn154,Asn190),目前广泛认为其糖基化程度影响CD147对MMPs的诱导活性,但其具体机制和作用尚无定论。本实验旨在通过构建小鼠CD147野生型及突变体原核表达载体,在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中表达并纯化,检测CD147野生型及突变体原核表达蛋白对MMP-2和MMP-9的诱导活性,为进一步探索在体外实现重组CD147蛋白糖基化提供原料蛋白,为探明CD147糖基化对细胞生物学功能的影响奠定基础。方法:1.利用PCR获取小鼠CD147野生型及三种糖基化位点突变体DNA片段,将目的基因插入到原核表达载体pET-29b(+)中,构建野生型及三种突变型重组原核表达载体。2.将构建成功的小鼠CD147野生型及三种糖基化位点突变体原核表达载体转化感受态大肠杆菌BL21(DE3)细胞,用诱导剂IPTG诱导目的蛋白表达,并用Westernblot方法检测。将纯化蛋白进行Ni-NTA亲和层析纯化,SDS-PAGE检测纯化效果。3.纯化后野生型及三种突变体蛋白分别处理Hca-F细胞,设立对照组,收集培养上清,提取细胞蛋白,分别用明胶酶谱和Western blot检测MMP-2、MMP-9的活性及表达量。结果:1.限制性内切酶Nde I和XhoI双酶切和DNA序列测定结果表明,成功构建小鼠CD147野生型及三种糖基化位点突变体原核表达载体。2. Western blot结果表明,小鼠CD147野生型及三种糖基化突变体蛋白在大肠杆菌BL21(DE3)中可溶性表达。SDS-PAGE结果表明,纯化后蛋白无明显杂蛋白,分子量为30kD,与预期相同。3.Western blot和明胶酶谱结果表明,小鼠CD147野生型及三种糖基化位点突变体不同程度促进小鼠高淋巴道转移潜能肝癌细胞Hca-F表达MMP-2和MMP-9,这种促进作用与CD147糖基化位点有关。结论:1.成功构建小鼠CD147野生型及三种突变体重组原核表达载体。2.实现小鼠CD147野生型及三种突变体原核载体在大肠杆菌中表达及纯化。3.小鼠CD147野生型及三种突变体原核表达蛋白不同程度促进Hca-F细胞表达MMP-2和MMP-9。