TGF-β信號(hào)通路可通過(guò)S蛋白去磷酸化抑制癌細(xì)胞增殖。該過(guò)程中N蛋白磷酸化后被激活,可使S蛋白發(fā)生磷酸化;藥物SPD可通過(guò)影響R蛋白來(lái)增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)TGFβ信號(hào)通路的響應(yīng)。為探索藥物SPD治療癌癥的機(jī)理,需構(gòu)建基因表達(dá)載體以獲得融合蛋白S-HA、N-HA和R-HA。HA是一種短肽,連接在S、N或R蛋白的羧基端 (不影響S、N或R的功能),細(xì)胞中只有帶HA標(biāo)簽的融合蛋白能與介質(zhì)上的HA抗體結(jié)合,從而分離得到HA標(biāo)簽融合蛋白。
(1)若將基因表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌中表達(dá)融合蛋白,在對(duì)目的基因進(jìn)行PCR擴(kuò)增時(shí)應(yīng)以 cDNAcDNA(填“基因組DNA”或“cDNA”) 為模板。
(2)用于PCR擴(kuò)增S基因的引物5'端分別加入了限制酶NheⅠ和HindⅢ的識(shí)別序列,將擴(kuò)增后的S基因插入載體上,構(gòu)建S-HA融合基因的表達(dá)載體,如圖1所示,其中“TACCCAT”是HA編碼鏈的起始序列。將重組載體導(dǎo)入細(xì)胞后,表達(dá)的蛋白有S蛋白的氨基酸序列但沒(méi)有HA的氨基酸序列,據(jù)圖1分析,出現(xiàn)該問(wèn)題的原因是 PCR擴(kuò)增時(shí)未在引物上將S基因編碼終止密碼子的TGA刪除,導(dǎo)致融合基因翻譯提前終止,未表達(dá)出HA的氨基酸序列PCR擴(kuò)增時(shí)未在引物上將S基因編碼終止密碼子的TGA刪除,導(dǎo)致融合基因翻譯提前終止,未表達(dá)出HA的氨基酸序列。該問(wèn)題解決后將重組載體再次導(dǎo)入細(xì)胞,表達(dá)出了融合蛋白,卻無(wú)法分離得到,據(jù)圖1分析,可能的原因是 HA編碼序列的第一個(gè)堿基與HA序列前的載體的最后兩個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸,導(dǎo)致HA的mRNA的密碼子被錯(cuò)誤讀取HA編碼序列的第一個(gè)堿基與HA序列前的載體的最后兩個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸,導(dǎo)致HA的mRNA的密碼子被錯(cuò)誤讀取。
(3)融合蛋白表達(dá)成功并分離得到R-HA和磷酸化的S-HA、N-HA。將三種融合蛋白按照?qǐng)D2所示的組合方式分別在緩沖液中進(jìn)行反應(yīng),檢測(cè)S-HA和N-HA的磷酸化水平,結(jié)果如圖2所示,推測(cè)R蛋白的作用是 R蛋白對(duì)S蛋白和N蛋白去磷酸化R蛋白對(duì)S蛋白和N蛋白去磷酸化。向細(xì)胞培養(yǎng)液中加入不同濃度SPD處理相同時(shí)間,通過(guò)電泳檢測(cè)細(xì)胞中R蛋白水平,結(jié)果如圖3所示,推測(cè)SPD對(duì)R蛋白的影響是 SPD可促進(jìn)R蛋白的表達(dá)SPD可促進(jìn)R蛋白的表達(dá)。
(4)據(jù)以上結(jié)果推測(cè),藥物SPD治療癌癥的機(jī)理是 一方面,SPD通過(guò)促進(jìn)R蛋白表達(dá),對(duì)N蛋白去磷酸化后間接降低S蛋白的磷酸化水平,從而抑制癌細(xì)胞的增殖;另一方面,SPD通過(guò)促進(jìn)R蛋白表達(dá)對(duì)S蛋白去磷酸化,直接降低S蛋白的磷酸化水平,從而抑制癌細(xì)胞的增殖一方面,SPD通過(guò)促進(jìn)R蛋白表達(dá),對(duì)N蛋白去磷酸化后間接降低S蛋白的磷酸化水平,從而抑制癌細(xì)胞的增殖;另一方面,SPD通過(guò)促進(jìn)R蛋白表達(dá)對(duì)S蛋白去磷酸化,直接降低S蛋白的磷酸化水平,從而抑制癌細(xì)胞的增殖。
【考點(diǎn)】基因工程的操作過(guò)程綜合;細(xì)胞的癌變的原因及特征.
【答案】cDNA;PCR擴(kuò)增時(shí)未在引物上將S基因編碼終止密碼子的TGA刪除,導(dǎo)致融合基因翻譯提前終止,未表達(dá)出HA的氨基酸序列;HA編碼序列的第一個(gè)堿基與HA序列前的載體的最后兩個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸,導(dǎo)致HA的mRNA的密碼子被錯(cuò)誤讀取;R蛋白對(duì)S蛋白和N蛋白去磷酸化;SPD可促進(jìn)R蛋白的表達(dá);一方面,SPD通過(guò)促進(jìn)R蛋白表達(dá),對(duì)N蛋白去磷酸化后間接降低S蛋白的磷酸化水平,從而抑制癌細(xì)胞的增殖;另一方面,SPD通過(guò)促進(jìn)R蛋白表達(dá)對(duì)S蛋白去磷酸化,直接降低S蛋白的磷酸化水平,從而抑制癌細(xì)胞的增殖
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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