SBP2哺乳动物表达载体的构建和动物模型研究
生物探索 · 2018/10/08
 SBP2缺陷是2005年首次发现的唯一可引起人类遗传性甲状腺激素代谢缺陷的疾病,患者表现为以生长迟缓和甲状腺功能异常为主的复杂临床症候群。SBP2 的突变会引起硒蛋白减少,进而导致脱碘酶(deiodinase-2, DIO2) 活性降低和

 SBP2缺陷是2005年首次发现的唯一可引起人类遗传性甲状腺激素代谢缺陷的疾病,患者表现为以生长迟缓和甲状腺功能异常为主的复杂临床症候群。SBP2 的突变会引起硒蛋白减少,进而导致脱碘酶(deiodinase-2, DIO2) 活性降低和甲状腺激素代谢异常,以及青春期前生长停滞。进行SBP2哺乳动物表达载体的构建,为分析其对硒蛋白P基因转录水平的影响提供了方法。而建立SBP2缺陷的转基因小鼠模型有助于SBP2缺陷疾病机制和治疗的研究。

哺乳动物细胞的表达产物在分子结构、理化性质和生物学功能方面最接近于天然的高等生物蛋白质分子,可用于重组蛋白药物和诊断原料试剂盒的开发及应用等。美迪西所提供的哺乳动物蛋白表达系统基于无血清培养体系提供基因表达优化、瞬时表达、稳定表达及抗体生产等多种真核蛋白服务项目。美迪西科研人员建立了成熟的哺乳动物蛋白表达系统及纯化服务平台,提供哺乳动物蛋白表达系统的表达与纯化服务。

1、SBP2基因哺乳动物表达载体的构建

克隆硒半胱氨酸插入序列(SECIS)结合蛋白(SBP)2基因,并构建其哺乳动物表达载体,导入293T细胞进行初步表达,分析其对硒蛋白P基因转录水平的影响。方法是应用酶切的方法从保存的质粒p CMV-XL4-SBP2中将目的基因切割下来,并利用双酶切连接法将其连入哺乳动物表达载体pc DNA3.1(+)。

采用脂质体转染法转染293T细胞后应用RT-PCR法检测SBP2基因的表达以及其超表达对硒蛋白P基因转录水平的影响。同时在转染细胞中添加无机硒后研究其对SBP2和硒蛋白P基因转录水平的调控。结果成功构建了SBP2表达质粒pc DNA3.1-SBP2,转染293T细胞后实现基因的超表达,同时添加硒对SBP2基因的表达有明显影响。

研究发现SBP2基因的超表达显著提高硒蛋白P的转录水平,添加硒进一步增加了硒蛋白P的转录。因此 SBP2哺乳动物表达载体的成功构建以及SBP2超表达后的作用分析为下一步深入研究硒蛋白的生物合成机制奠定了基础。

2、Sbp2基因动物模型研究

SBP2是硒蛋白合成中硒代半胱氨酸掺入的必需因子,纯合敲除该基因的小鼠在原肠胚形成前死亡,由此推测携带SBP2基因突变的患者体内应残留部分SBP2的生物学功能。然而该病的具体机制仍未阐明,因此急需建立用于该病研究的动物模型。德国一研究小组建立了Sbp2基因整体和组织特异性敲除的小鼠模型,然而这些模型均未显示SBP2缺陷患者特有的临床表型,因此用于该病机制和治疗的研究价值有限,新的动物模型尚有待进一步研究。

MCT8是一种甲状腺激素特异性胞膜转运体,MCT8基因突变引起一类伴有甲状腺功能异常的X连锁精神运动性迟缓综合症。自2004年MCT8基因突变患者首次报道以来,已有超过200多例来自100多个不同种族家系的患者存在该基因的缺陷。然而目前尚未建立以皮肤成纤维细胞为基础的体外模型以研究患者临床表型与基因型之间的关系。

建立SBP2缺陷的转基因小鼠模型,以模拟患者的临床表型常染色体隐性遗传的SBP2缺陷患者体内仍保留部分SBP2的生物学功能。发现低硒或外源性L-T4刺激的Sbp2杂合突变小鼠部分复制SBP2缺陷患者的甲状腺功能异常。MCT8基因R388Q突变为良性突变,不影响MCT8的甲状腺激素胞膜转运功能。

 


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