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血管生成即是指从已存在的血管上芽生出新的毛细血管的过程。实体瘤的生长可分为无血管期和血管期,实体瘤直径小于1-2mm时主要靠扩散作用吸收氧和养料并排出代谢废物,但当其直径超过1-2mm时,在摄取氧和营养物质以及排泄废物方面就会发生障碍,通过渗透作用得到的营养和氧气已无法满足其生长所需。此时,必须通过诱导新生血管长入肿瘤内才能得到进一步生长所需的营养和氧气并带走代谢产生的废物以便生长转移。如果没有血管长入,癌细胞团进入“潜伏”状态,不再繁殖增大。因此抑制新生血管形成,可能会“饿”死肿瘤。
K5,人纤溶酶原kringle5,是纤溶酶原中与血管抑素相连的另一个柄环结构域,由80个氨基酸残基组成,包含3个二硫键,分子量为15.6KD,是抑制内皮细胞增殖和迁移最有效的纤溶酶原片断,其活性是血管抑素的2倍以上。K5可以抑制增殖的内皮细胞凋亡、使细胞周期停滞,并抑制内皮细胞迁移,也可减少血管渗漏,具有很强的抑制血管增生活性。由于K5生物活性高,特异性强,相对分子质量小,性质稳定,不良反应轻,在眼科领域显示良好的应用前景。根据K5的这一特性结合肿瘤生长过程中的一些特性,K5将在肿瘤治疗中作为很好的血管增生抑制剂对肿瘤起到抑制的作用。
本文把pPIC9K-K5重组质粒经过线性化,用电穿孔的方法导入巴斯德毕赤酵母,使其稳定整合到宿主基因组上,经过菌落PCR鉴定,含G418的抗性平板筛选,小量表达验证,筛选出表达量较高的阳性重组子。将拷贝数较高的阳性重组子大量表达,目的蛋白产量超过150mg/L,采用Q sepharose fast flow阴离子交换树脂层析,达到一步纯化效率87%以上,获得纯度较高的K5蛋白,最终目的蛋白产量约130mg/L,蛋白回收率90%以上。
用纯化后冻干的K5蛋白免疫家兔,制备K5的兔多克隆抗体,ELISA检测抗体达到2-9,Western-blotting检测发现抗体特异性较高。
本文还通过交错重叠PCR技术,将一个碱基的定点突变,构建出内源性靶向修饰的NGR466-hPK5的肿瘤血管靶向蛋白,NGR是肿瘤新生血管内皮细胞的靶向基序。并让NGR466-hPK5在毕赤酵母中成功表达及纯化,并通过Western-blotting验证了表达的蛋白。
此外,通过单因素实验和均匀设计,研究了甲醇浓度、EDTA浓度、诱导时间、接种量四个发酵条件对毕赤酵母产外源蛋白的影响,发现甲醇浓度和EDTA浓度对毕赤酵母产外源蛋白的影响不如后两者显著。其中单因素实验发现外源蛋白的表达在时间上以72h为界限,前一段时间蛋白量随着发酵时间的增加而增加,后一段时间蛋白量不但无明显增加,反而略有下降的趋势。接种量以4:1为界,接种比例对蛋白产量的影响和发酵时间的影响成同样的趋势。