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真核细胞核因子кB(nuclear factor кB,NF-кB)是一种广泛存在于体内各组织细胞中的可诱导的转录因子,大量研究表明,NF-кB在炎症反应、肿瘤、癌症、多种心血管疾病、哮喘及类风湿性关节炎等多种疾病的病理发展过程中都扮演着重要角色,目前,NF-кB已成为新药开发的重要靶点。
检测NF-кB的方法有很多,如Immunofluorescence,ELISA(Enzyme-Linked Immunosorbnent Assay),Protein chips,EMSA(Electrophoresis mobility shift assay)等,但是这些方法存在着样品消耗量大、通量低、抗体包被微孔板以及需要特殊检测设备等缺点,因此很难应用于针对NF-кB的高通量药物筛选。本论文发展了一种检测NF-кB样品的双链DNA包被微孔板(dsDNA-coupled microplate,dsDNA-Plate)新技术,将其用于高通量检测大量NF-кB样品;dsDNA-Plate技术首先将含有NF-кB结合位点的dsDNA共价交联固定在96微孔板表面,再将NF-кB样品与dsDNA-Plate一起孵育,使NF-кB与dsDNA结合,之后再采用标准的ELISA程序,即“抗体反应→酶标二抗反应→化学显色”进行检测。dsDNA-Plate可自动化高通量分析大量NF-кB样品,因此有望为NF-кB的基础研究的药物筛选提供一种安全、灵敏的新技术。
通常NF-кB的非EMSA检测分析结果都需要用EMSA来分析确证,因为EMSA截止目前仍然是研究DNA与蛋白质相互作用的金标准。本论文中发展的dsDNA-Plate新方法,同样需要用EMSA实验加以验证。EMSA是一种使用标记探针来研究蛋白与DNA调控区序列结合的技术,可对DNA序列特异性结合蛋白进行定性和定量,是目前检测核转录因子最常用的方法。然而,传统的电泳迁移率变动分析实验采用放射性同位素如<32>P、<3>H标记的寡核苷酸探针,虽然实验检测灵敏性高、步骤简单,但存在探针使用寿命短、实验周期长等重要缺点,而且放射性同位素易污染环境、危害操作者个人安全,无法在一般实验室进行,限制了其更广泛的应用。
鉴于EMSA实验在验证本论文dsDNA-Plate新方法中的重要意义,以及EMSA实验在本实验室转录因子蛋白日常研究中的重要应用价值,本论文对传统放射性标记EMSA实验技术进行了优化改造,采用地高辛(digoxigenin,DIG)及生物素(Biotin)标记的寡核苷酸替代传统EMSA实验中的放射性同位素标记的寡核苷酸进行EMSA实验,建立了基于化学发光的非放射性EMSA实验技术。
通过对重要转录因子NF-кB的检测分析,证明基于DIG和Biotin标记寡核苷酸探针的化学发光EMSA可提供良好的EMSA检测效果,可以替代传统非放射性EMSA的实验技术,用于DNA结合蛋白的安全、高效检测分析。DIG和Biotin标记寡核苷酸探针的化学发光:EMSA技术为检测细胞核抽提物中的NF-кB提供了一种安全可靠的传统EMSA替代技术。DIG和Biotin标记探针化学发光EMSA也为评判双链DNA包被微孔板技术的检测结果提供了有力的支持,同样,该种化学发光EMSA检测技术也可以用于直接分析数量较少的NF-кB样品及评价其他NF-кB分析技术。