人生长分化因子5的克隆、表达和诱导活性的初步研究

来源 :南方医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hjx1000000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生长分化因子5(Growth differentiation factor 5,GDF5)是TGF-β超家族(Transforming growth factor-β superfamily,TGF-β)骨形态发生蛋白亚家族(bone morphogenetic proteins subfamily,BMPs)较特殊的一员,优势表达于关节软骨组织,它在软骨发生和长骨发育中具有重要作用,可促进体外培养间质祖细胞的软骨和骨生成活性,体内移植研究表明GDF5能异位诱导生成软骨和骨组织,而且主要诱导软骨样组织。为了进一步了解GDF5的生物学活性以及拓展其在骨和软骨组织工程中的应用,特进行了本实验。 本研究从人胎儿软骨组织中提取总RNA,利用RT-PCR的方法分别克隆了GDF5完整成熟肽和全长cDNA序列,并分别把两个序列克隆入原核表达载体pET22b(+)和真核表达载体pEGFP-C2,构建了重组原核表达载体pET22b(+)-GDF5和重组真核表达载体pEGFP-C2-GDF5。原核重组子转化大肠杆菌BL-21(DE3)后用IPTG进行成熟肽的诱导表达,SDS-PAGE电泳检测表达蛋白的诱导动力学,Western bloting鉴定表达蛋白。凝胶介质镍离子螯合法纯化目的蛋白,植入小鼠后肢股部肌袋内进行表达蛋白的生物学活性鉴定。同时分离培养人胎儿骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs),流式细胞仪鉴定MSCs表面抗原。LipofectAMINE脂质体法转染重组子pEGFP-C2-GDF5入MSCs,观察转染细胞的生物学性状(形态学、生长增殖性能等)变化,免疫细胞化学、Western bloting及RT-PCR法检测目的蛋白和相关基质蛋白在mRNA和蛋白水平的表达,初步探讨GDF5基因转染对MSCs的诱导分化作用。 结果表明:成功构建了pET22b(+)-GDF5原核表达载体和pEGFP-C2-GDF5真核表达载体。SDS-PAGE电泳和Western bloting显人生长分化因子5(GDFS)的克隆、表达及诱导活性的初步研究示GDFS成熟肤在BL一21里得到表达,表达量占菌体总蛋白的13%,凝胶薄层扫描分析显示纯度达80%以上。异位诱骨实验在小鼠后肢肌袋内出现间质聚集和大量软骨及少量骨组织形成。流式细胞仪分析显示成功分离到均一性较高的人骨髓间充质干细胞,免疫细胞化学法和Westem bloting显示GDFS基因转染MSCs成功。形态学观察显示转染细胞在光镜水平除了多角形细胞多见外并没有明显改变,电镜下可见转染细胞结构细胞器丰富,分泌征象显著。转染对MSCs细胞增殖和生长周期没有影响。collagenn在mRNA和蛋白水平的表达说明了转染细胞和亲本细胞相比表型已发生改变,具备了软骨细胞的部分表型特征。ALPase染色阴性和ostcocalcin转录水平的检测阴性说明转染细胞未表现成骨细胞表型。综上,本实验在大肠杆菌中表达了有生物学活性的GDFS,成功转染MSCs并获得表达,转染后的MSCs具有向软骨细胞谱系方向分化的特性,提示其在软骨和骨组织工程中的潜在应用前景
其他文献
目的和意义:肾脏移植是临床上治疗终末期肾脏疾病的有效手段,但移植排斥反应仍是目前移植领域难以克服的重要问题,在同种异体肾移植中,急性排斥反应(Acuterejection,AR)是术后最常见的并发症,它通常发生于术后3个月内,最常见于术后1~3周,术后几年亦有发生。AR如果能得到早期诊断并正确治疗的话,90%以上患者的排斥反应可被逆转。AR是慢性排斥反应(Chronic rejection,CR)
学位
以膳食纤维含量大于6%的南瓜粉、香蕉粉、山药粉、柚子皮粉、玉米须粉和百香果中果皮粉为原料,制备一种高膳食纤维代餐粉。以膳食纤维代餐粉的感官评分为指标,在单因素基础上,选取柚子皮粉、玉米须粉和百香果中果皮粉使用量进行Box-Behnken响应面法试验设计,优化其配方。结果表明:果蔬膳食纤维代餐粉的最佳配方为柚子皮粉2.8%、玉米须粉3.9%、百香果中果皮粉2.9%,该条件下制备的果蔬膳食纤维代餐粉有
手是人类进化的产物,上肢功能的核心就是手内在肌的功能,而拇指的对掌、对指和掌指关节的屈曲和指间关节的伸直是手内肌功能的重要组成部分。通过近百年国内外许多学者的努力,臂丛损伤后的修复,在解决了肩、肘、腕的屈伸功能方面取得了很大的进展,但至今尚未解决手内在肌的功能恢复问题,臂丛损伤的病人虽经长期多次、复杂的手术并没有给他们重建一个灵活实用的手。问题的关键在于缺乏有效的神经纤维再生和手内肌的不可逆性变性
由创伤、感染、肿瘤等疾病引起的骨缺损是骨科临床的常见病,骨缺损治疗的难题主要是移植骨的来源问题。组织工程的兴起和发展为骨缺损的修复开辟了一条新的途径。骨组织工程技术以体外构建、体内重组的模式给这一领域提供了崭新的治疗技术手段,成为目前修复骨缺损的较为理想的方法。 随着研究的深入,骨组织工程已逐步由动物实验扩展到临床实验阶段。临床应用不同于动物实验,首先需要考虑治疗的安全性,因此组织工程种子细
活性氧族(reactive oxygen species,ROS),是细胞内多种正常代谢过程的产物,在生物体内扮演双重角色。适当的ROS浓度有利于细胞的免疫应答反应,例如,适当的ROS浓度在机体抗感染及相关的细胞信号转导过程中发挥重要作用;而ROS浓度过高时却能够对生物体造成伤害,即氧化应激反应(oxidative stress response)。氧化应激反应是指ROS产生过多或代谢障碍并超过内
以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)为主要原料合成预聚体,然后使用甲乙酮肟(MEKO)封闭异氰酸酯得到封闭型聚氨酯,将封闭型聚氨酯与低相对分子质量聚酰胺(LMPA)混合制备了单组分封闭型聚氨酯胶黏剂。采用傅里叶变换红外光谱仪和差示扫描量热法研究了封闭型聚氨酯的解封温度和胶黏剂的扩链反应,并讨论了异氰酸酯(—NCO)基团含量、扩链系数、湿固化时间和硅烷偶联剂γ-
组织、器官的丧失或功能障碍是人类健康所面临的主要危害之一,也是人类疾病和死亡的最主要原因之一。骨缺损、骨不连的修复,一直是骨科领域的棘手问题,人们采用许多修复办法如自体骨移植、同种异体骨移植、异种骨移植、金属材料、陶瓷及人工合成的高分子材料等来修复骨缺损,但是它们都有各自的缺陷。如供体来源有限、免疫排异反应、难以降解、有毒及其它副反应。近年来设计仿生骨基质材料,为解决骨缺损及不连修复提供了全新的修
研究背景:紫外辐射(Ultraviolet radiation,UV)介导的细胞凋亡至少通过2条独立的途径,即DNA损伤和细胞膜死亡受体激活。DNA损伤激活内源性凋亡通路,导致线粒体释放出细胞色素C、AIF和Smac/DIABLO等促凋亡蛋白。ATP/dATP存在的情况下,细胞色素C结合到Apaf-1的WD40重复区域,促使Apaf-1寡聚化,形成Apaf-1-细胞色素C多聚复合体。此复合体通过A
杀伤细胞免疫球蛋白样受体(killer cell immunoglobulin-like receptor,KIR)主要分布于自然杀伤细胞(natural killer cell, NK细胞)和部分T细胞,可以特异性识别人类白细胞抗原(human leukocyte antigen, RCA)-Ⅰ类抗原,二者的结合构成了KIR-HLA信号系统,调控NK细胞和部分T细胞的杀伤功能。KIR分为两大部分