SOCS3真核表达载体构建及其对脂肪细胞凋亡的影响

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:j443191910
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细胞信号转导抑制因子(suppressors of cytokine signaling,SOCS)家族的蛋白结构相似,由SH2区、N区和由约40个氨基酸组成的C端SOCS盒组成。最初被认为是负反馈调节因子来调节JAK/STAT信号通路,其中SOCS3被许多研究证实参与瘦素(Leptin)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、干扰素-γ(IFN-γ)、生长激素(GH)等信号通路的负反馈调节。近年来,SOCS3的深入研究表明其在细胞生长、分化和细胞凋亡过程中也发挥着重要的作用,本研究以3T3-L1细胞和小鼠前体脂肪细胞为研究对象,旨在探讨SOCS3对脂肪细胞凋亡的影响。试验前期以小鼠脂肪组织提取的RNA为模板,RT-PCR扩增SOCS3基因,将其克隆至pMD18-T,构建pMD18-T-SOCS3重组质粒,以pMD18-T-SOCS3为模板扩增SOCS3基因,将其克隆至pEGFP-N1,构建真核重组质粒pEGFP-N1-SOCS3;试验后期以构建成功的重组质粒pEGFP-N1-SOCS3转染3T3-L1细胞和小鼠前体脂肪细胞,荧光显微镜下观察报告基因GFP的表达,RT-PCR检测凋亡相关基因Bax、c-myc、bcl-2、mcl-1、survivin等以及JAK2和STAT3的表达,Western blotting检测细胞内SOCS3蛋白的表达,初步探讨SOCS3对脂肪细胞凋亡以及JAK2/STAT3信号通路的影响,主要研究结果如下:1.通过PCR方法克隆得到小鼠包含cds区的SOCS3基因,cDNA的全长序列长度为678bp,Genbank登录号为No.NM007707.3。利用SignalP 3.0 Server对SOCS3氨基酸序列进行分析,并分别用Neural Networks (NN)和Hidden Markov Models (HMM)分析发现SOCS3(cds)本身携带信号肽可能性为零,是一个非分泌型蛋白,并利用SWISS-MODEL对SOCS3 cds区进行蛋白3D结构预测。2.以小鼠脂肪组织提取的RNA为模板,RT-PCR得到cDNA,将包含cds区的SOCS3克隆入pMD18-T和pEGFP-N1,构建pMD18-T-SOCS3和pEGFP-N1-SOCS3重组质粒,通过酶切和PCR鉴定阳性克隆,并测序证明SOCS3正确插入pMD18-T和pEGFP-N1,pMD18-T-SOCS3和pEGFP-N1-SOCS3经测序同源性为100%,结果成功构建表达载体pEGFP-N1-SOCS3。3.用构建正确的pEGFP-N1-SOCS3通过脂质体法转染3T3-L1细胞,用空白组和脂质体组作为对照,结果发现脂质体组和SOCS3组在荧光显微镜下可观察到报告基因GFP的表达;RT-PCR和Western blotting检测到细胞中SOCS3 mRNA和蛋白的表达显著提高(P<0.05);Hoechst 33258染色发现,SOCS3组的细胞凋亡显著;Bax和c-myc基因的mRNA表达水平显著升高(P<0.05),bcl-2和mcl-1基因表达水平明显降低(P<0.05)。SOCS3对3T3-L1细胞凋亡的发生有促进作用。4.用构建正确的pEGFP-N1-SOCS3通过脂质体法转染小鼠前体脂肪细胞,用空白组和脂质体组作为对照,结果发现脂质体组和SOCS3组在荧光显微镜下可观察到报告基因GFP的表达;RT-PCR和Western blotting检测到细胞中SOCS3 mRNA和蛋白的表达显著提高(P<0.05);Bax、c-myc和survivin基因的mRNA表达水平显著升高(P<0.05),bcl-2、mcl-1和NF-kB基因表达水平明显降低(P<0.05)。结果表明:SOCS3对小鼠前体脂肪细胞凋亡的发生有促进作用。5.用构建正确的pEGFP-N1-SOCS3通过脂质体法转染小鼠前体脂肪细胞,用空白组和脂质体组作为对照,检测JAK2/STAT3信号通路的相关基因表达,空白组和脂质体组JAK2和STAT3的表达量明显高于SOCS3组(P<0.05)。这表明SOCS3的过量表达对JAK2/STAT3信号通路产生了抑制。此外,数据也表明,SOCS3的过表达对SOCS2具有抑制作用。
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