第41卷第6期 2016年6月 州医科大学学报 Vol 41 No 6 JOURNAL OF GUIZHOU MEDICAL UNIVERSITY 2016.6 人 hnrnA2/ BishRNA慢病毒载体的构建 刘瑶*,石祥,方文… 贵州医科大学临床生化教研室,贵州贵阳550004) [摘要]目的:构建人核内不均一核糖核蛋白A2/B1( hnRNPA2/Bl)基因的短发夹RNA(shNA)慢病毒载 体。方法:根据 hnRNA2/B1基因序列,设计4对 hnRNA2/ BI shRNA的干扰序列和1对阴性对照序列(NC ShRNA);合成靶序列双链DNA,与 PGMLV-SCSRNA慢病毒载体连接,通过测序鉴定阳性克隆;用构建的慢病毒 表达载体和包装质粒共转染HEK293T细胞,荧光显微镜下观察转染病毒72h后细胞中绿色荧光蛋白的表达,以 验证共转染是否成功,超滤法浓缩病毒原液并测定病毒滴度。结果:经酶切和 BLAST对测序结果比对,重组克 隆中插入的序列与设计合成的4对 shRNA及1对阴性对照 oligo dna完全一致,提示慢病毒载体构建成功;荧 光显微镜下,HEK293T细胞可见强绿色荧光蛋白表达,慢病毒载体成功共转染入HEK293T细胞,病毒滴度为5 10TU/L。结论:成功构建人 hnRNA2/B1基因 shRNA慢病毒载体,病毒滴度达5×10TU/L 关键词]RNA干扰;慢病毒;293T细胞;载体;短发夹RNA;核内不均一核糖核蛋白基因 [中图分类号]q782[文献标识码]A[文章编号]10002707(2016)06-6305 DoI:10.19367/j.cnki.1000-2707.2016.06.003 Construction and Identification of Lentivirus vector of shrna for human hnrnPa2/Bl Gene LIU Yao, SHI Xiang, FANG Wen Department of Clinical Biochemistry, Guizhou Medcial University, Guiyang 550004, Guizhou, China) Abstract] Objective: To construct lentivirus vector of shRNA for human hnRNPA2/Bl gene. Meth ods: According to the sequence of hnRNPA2/Bl gene, 4 pairs of interference sequence containing hnRNPA2/Bl shRNA and 1 pairs of interference sequence containing negative control were designed Targeted double chain DNA was synthesized and connected to the lentivirus vector. Positive clones were identified by sequencing. The constructed vector of slow virus expression vector and packaging plasmids were co-transfected to HEK293T cells. The expression of green fluorescent protein was ob- served under fluorescence microscope 72 h after virus transfection in order to verify whether co-trans- fection was successful or not. Ultrafiltration concentrated virus solution and the virus titer was deter- mined. Results: Comparison of the results of enzyme digestion and blast sequencing showed that the insertion sequence of the recombinant clones was completely consistent with 4 pairs of shRNA and 1 pair negative control DNA oligo, indicating that the Lentivirus vector containing shRNA hnRNPA2/B1 was successfully constructed. Under the fluorescence microscope, the 293T HEK cells showed stror green fluorescent protein expression, indicating that the slow virus vector was successfully co-transfect- ed into 293T HEK cells. The virus titer was 5x10 tU/L. Conclusions, Lentivirus vector of shRNA for human hnRNPA2/Bl gene is successfully constructed, and the virus titer is 5 x 10" tU/L Key words RNA interference; lentivirus; 293T cells; vector; Short hairpin RNA; heterogeneous nuclear ribosomal protein gene [基金项目]国家自然科学基金(81560481) 贵州医科大学2013级硕士研究生 通信作者E-mil:281123997@q.com 网络出版时间:2016-06-16网络出版地址:htp://w.cnki.net/kcms/ detail/52.5012.R.20160616.1648.024.hml
人 hnRNPA2/B1shRNA慢病毒载体的构建 刘 瑶,石 祥,方 文 (贵州医科大学 临床生化教研室,贵州 贵阳 550004) [摘 要]目的:构建人核内不均一核糖核蛋白 A2/B1(hnRNPA2/B1)基因的短发夹 RNA(shRNA)慢病毒载 体。方法:根据 hnRNPA2/B1基因序列,设计 4对 hnRNPA2/B1shRNA的干扰序列和 1对阴性对照序列(NC ShRNA);合成靶序列双链 DNA,与 pGMLVSC5RNAi慢病毒载体连接,通过测序鉴定阳性克隆;用构建的慢病毒 表达载体和包装质粒共转染 HEK293T细胞,荧光显微镜下观察转染病毒72h后细胞中绿色荧光蛋白的表达,以 验证共转染是否成功,超滤法浓缩病毒原液并测定病毒滴度。结果:经酶切和 BLAST对测序结果比对,重组克 隆中插入的序列与设计合成的 4对 shRNA及 1对阴性对照 oligoDNA完全一致,提示慢病毒载体构建成功;荧 光显微镜下,HEK293T细胞可见强绿色荧光蛋白表达,慢病毒载体成功共转染入 HEK293T细胞,病毒滴度为 5 ×1011TU/L。结论:成功构建人 hnRNPA2/B1基因 shRNA慢病毒载体,病毒滴度达 5×1011TU/L。 [关键词]RNA干扰;慢病毒;293T细胞;载体;短发夹 RNA;核内不均一核糖核蛋白基因 [中图分类号]Q782 [文献标识码]A [文章编号]10002707(2016)06063005 DOI:10.19367/j.cnki.10002707.2016.06.003 ConstructionandIdentificationofLentivirusVectorof shRNAforHumanhnRNPA2/B1Gene LIUYao,SHIXiang,FANGWen (DepartmentofClinicalBiochemistry,GuizhouMedcialUniversity,Guiyang550004,Guizhou,China) [Abstract]Objective:ToconstructlentivirusvectorofshRNAforhumanhnRNPA2/B1gene.Meth ods:AccordingtothesequenceofhnRNPA2/B1gene,4pairsofinterferencesequencecontaining hnRNPA2/B1shRNAand1pairsofinterferencesequencecontainingnegativecontrolweredesigned. TargeteddoublechainDNAwassynthesizedandconnectedtothelentivirusvector.Positiveclones wereidentifiedbysequencing.Theconstructedvectorofslowvirusexpressionvectorandpackaging plasmidswerecotransfectedtoHEK293Tcells.Theexpressionofgreenfluorescentproteinwasob servedunderfluorescencemicroscope72haftervirustransfectioninordertoverifywhethercotrans fectionwassuccessfulornot.Ultrafiltrationconcentratedvirussolutionandthevirustiterwasdeter mined.Results:Comparisonoftheresultsofenzymedigestionandblastsequencingshowedthatthe insertionsequenceoftherecombinantcloneswascompletelyconsistentwith4pairsofshRNAand1 pairnegativecontrolDNAoligo,indicatingthattheLentivirusvectorcontainingshRNAhnRNPA2/B1 wassuccessfullyconstructed.Underthefluorescencemicroscope,the293THEKcellsshowedstrong greenfluorescentproteinexpression,indicatingthattheslowvirusvectorwassuccessfullycotransfect edinto293THEKcells.Thevirustiterwas5×1011tu/L.Conclusions:LentivirusvectorofshRNA forhumanhnRNPA2/B1geneissuccessfullyconstructed,andthevirustiteris5×1011tu/L. [Keywords]RNAinterference;lentivirus;293Tcells;vector;ShorthairpinRNA;heterogeneous nuclearribosomalproteingene 036 第 41卷 第 6期 2016年 6月 贵 州 医 科 大 学 学 报 JOURNALOFGUIZHOUMEDICALUNIVERSITY Vol.41 No.6 2016.6 [基金项目]国家自然科学基金(81560481) 贵州医科大学 2013级硕士研究生 通信作者 Email:281123997@qq.com 网络出版时间:2016-06-16 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/52.5012.R.20160616.1648.024.html
6期 刘瑶等人 hnRNA2/ BishRNA慢病毒载体的构建 目前,癌症的治疗主要以化疗为主,但由于肿(NEB公司,美国), Trizol、 Plasmid大抽Kit(QIA 瘤细胞耐药性的产生,导致肿瘤细胞对多数的化疗GEN公司,美国),DMEM细胞培养基( Hyclone公 药物不敏感口。本课题组前期采用洛铂作用于宫司,美国),胎牛血清(杭州四季青公司),细胞培养 颈癌细胞后,经双向电泳及质谱技术分析鉴定差异瓶( Corning公司,美国),0.25%胰蛋白酶(Gico 表达蛋白,发现核内不均一核糖核蛋白A2/B1公司,美国)。 heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A2/Bl, 1.2 ik hnRNA2/B1)表达下调2。研究发现 hnRNA2/1.2.1shNA靶点选择及引物的设计针对目 B1基因参与了RNA的拼接、前体信使RNA(Pe-的基因 hnRNA2/B1序列( GeneID3181),利用 mRNA)的成熟和降解,端粒、端粒酶DNA序列的 INVITROGENE公司提供的RNA干扰序列设计软 调节及细胞的增值、分化和凋亡等过程,因此推件,设计多个RNA干扰靶点序列,根据NCB 测对 hnRNA2/B1基因的研究可有助于寻找治疗 BLAST同源性分析,选择最佳的动力学参数的4 肿瘤的新靶点。本研究用含 hnRNA2/Bl的短发个靶点 ShIrA,同时随机选择1个阴性对照NC 夹RNA( short hairpin RNA,shNA)与 PGMLV- shRNA(表1),根据选择的基因序列分别设计并合 SCS5RNA慢病毒载体连接,构建含靶向 hnRNA2/成4对 shRNA及1对阴性对照寡聚单链( oligo) B1 shRNA的重组慢病毒载体,为研究 hnRNA2/DNA(表2)。 BI基因的作用及分子机制奠定基础。 表1 hnRNA2/Bl基因的4条特异性靶序列 1材料与方法 Tab 1 Specific target sequences of hnRNPA2/B1 gene shRNA编号 目标序列 11主要材料及试剂 I-shRNA CAGAAATACCATACCATCAAT pGMLⅤ-SC5RNA慢病毒载体(含表达绿色荧 2-shRNA TGACAACTATGGAGGAGGAAA 光蛋白基因,上海吉满公司)、大肠杆菌菌株DH5a 3.shRNA GGGCTCATGTAACTGTGAAGA (上海吉满公司)、HK293T(中国科学院细胞库)、 4-shRNA GCTTTGTCTAGACAAGAAATG 限制性内切酶 Bamh I、 EcoR I和 Taq polymerase NC-ShRNA TTCTCCGAACGTGTCACGT 表2 shRNA和 NCrnA序列 Tab 2 Oligo of 4 pairs of shRNA and 1 pair NC shRNA oligo名称 Oligo dna序列(5-3) 3935hnRNPA2/Bl-shRNAl-T( EcoRl) gatccGCAGAAATACCATACCATCAATCTCGAGATTGATGGTATGGTATTTCTGTTTTTTg 3935hnRNPA2/Bl-shRNAl-B( BamHI) aattc AAAAAACAGAAATACCATACCATCAATCTCGAGATTGATGGTATGGTATTTCTGCg 3936hnRNPA2/Bl-shRNA2-T( EcoRI) gatccGTGACAACTATGGAGGAGGAAACTCGAGTTTCCTCCTCCATAGTTGTCATTTTTTg 3936hnRNPA/B1-shRNA2-B( BamHI) aattcAAAAAATGACAACTATGGAGGAGGAAACTCGAGTTTCCTCCTCCATAGTTGTCACg 3937hnRNPA/ Bl-shRNA3-T( EcoRl) gatecGGGCTCATGTAACTGTGAAGACTCGAGTCTTCACAGTTACATGAGCCCTTTTTTg 3937hnRNPA2/Bl-shRNA3-B( BamHI) aattcAAAAAAGGGCTCATGTAACTGTGAAGACTCGAGTCTTCACAGTTACATGAGCCCg 3938hnRNPA2/Bl-shRNA4-T( EcoRl) gatccGCTTTGTCTAGACAAGAAATGCTCGAGCATTTCTTGTCTAGACAAAGCTTTTTTg I-shRNA4-B( BamHI) aattc AAAAAAGCTTTGTCTAGACAAGAAATGCTCGAGCATTTCTTGTCTAGACAAAGCg NC-shRNAl-T (EcoRD) gatccGTTCICCGAACGTGTCACGTTTCAAGAGAACGIGACACGTTCGGAGAACTTTTTTACGCGT NC-shRNAl-B(BamH) attcACGCGTAAAAAAGTTCICOGAACGIGICACGTTCICTTGAAACGIGACACGTTCGGAGAACg 1.2.2 ShRNA慢病毒重组质粒的构建吸取上DNA连接酶1μL,用ddH2O补足体积至15μL,于 下游引物10μL放入PCR管内,95℃30s、72℃25℃水浴中孵育30min,使 shRNA载体与引物的 2min、37℃2min和25℃2min进行退火。酶切连接。把连接产物全部加入感受态细胞中,于冰上 体系为 shRNA5μg、10× Buffer 5μL、BamH2μL放置20min,后于42℃水浴中热击90s。然后迅 和 EcoRI2μL,用dH2O补足至50μL。37℃酶速置于冰上放置2~3min。加入不含抗生素的LB 切30min后进行电泳,电泳结束后,切下包含目的培养基100uL于37℃,150r/min振荡培养45min。 片段的胶条,回收载体。按照3μL回收载体、Oli-3000r/min离心2min,弃掉约850μL的上清液, go引物1μL、T4 dnA ligase buffer 1.5μL和T4将管底的菌液吹打散开,加入到含有相应抗性的培
目前,癌症的治疗主要以化疗为主,但由于肿 瘤细胞耐药性的产生,导致肿瘤细胞对多数的化疗 药物不敏感[1] 。本课题组前期采用洛铂作用于宫 颈癌细胞后,经双向电泳及质谱技术分析鉴定差异 表达蛋白,发现核内不均一核糖核蛋白 A2/B1 (heterogeneousnuclearribonucleoprotein A2/B1, hnRNPA2/B1)表达下调[2] 。研究发现 hnRNPA2/ B1基因参与了 RNA的拼接、前体信使 RNA(Pre mRNA)的成熟和降解,端粒、端粒酶 DNA序列的 调节及细胞的增值、分化和凋亡等过程[3] ,因此推 测对 hnRNPA2/B1基因的研究可有助于寻找治疗 肿瘤的新靶点。本研究用含 hnRNPA2/B1的短发 夹 RNA(shorthairpinRNA,shRNA)与 pGMLV SC5RNAi慢病毒载体连接,构建含靶向 hnRNPA2/ B1shRNA的重组慢病毒载体,为研究 hnRNPA2/ B1基因的作用及分子机制奠定基础。 1 材料与方法 1.1 主要材料及试剂 pGMLVSC5RNAi慢病毒载体(含表达绿色荧 光蛋白基因,上海吉满公司)、大肠杆菌菌株 DH5α (上海吉满公司)、HEK293T(中国科学院细胞库)、 限制性内切酶 BamHI、EcoRI和 Taqpolymerase (NEB公司,美国),Trizol、Plasmid大抽 Kit(QIA GEN公司,美国),DMEM细胞培养基(Hyclone公 司,美国),胎牛血清(杭州四季青公司),细胞培养 瓶(Corning公司,美国),025%胰蛋白酶(Gibco 公司,美国)。 1.2 方法 1.2.1 shRNA靶点选择及引物的设计 针对目 的基因 hnRNPA2/B1序列 (GeneID3181),利用 INVITROGENE公司提供的 RNA干扰序列设计软 件,设 计 多 个 RNA 干 扰 靶 点 序 列,根 据 NCBI BLAST同源性分析,选择最佳的动力学参数的 4 个靶点 ShNRA,同时随机选择 1个阴性对照 NC shRNA(表 1),根据选择的基因序列分别设计并合 成 4对 shRNA及 1对阴性对照寡聚单链(oligo) DNA(表 2)。 表 1 hnRNPA2/B1基因的 4条特异性靶序列 Tab.1 SpecifictargetsequencesofhnRNPA2/B1gene shRNA编号 目标序列 1shRNA CAGAAATACCATACCATCAAT 2shRNA TGACAACTATGGAGGAGGAAA 3shRNA GGGCTCATGTAACTGTGAAGA 4shRNA GCTTTGTCTAGACAAGAAATG NCshRNA TTCTCCGAACGTGTCACGT 表 2 shRNA和 NCshRNA序列 Tab.2 Oligoof4pairsofshRNAand1pairNCshRNA oligo名称 OligoDNA序列(5’~3’) 3935hnRNPA2/B1shRNA1T(EcoRI) 3935hnRNPA2/B1shRNA1B(BamHI) 3936hnRNPA2/B1shRNA2T(EcoRI) 3936hnRNPA2/B1shRNA2B(BamHI) 3937hnRNPA2/B1shRNA3T(EcoRI) gatccGCAGAAATACCATACCATCAATCTCGAGATTGATGGTATGGTATTTCTGTTTTTTg aattcAAAAAACAGAAATACCATACCATCAATCTCGAGATTGATGGTATGGTATTTCTGCg gatccGTGACAACTATGGAGGAGGAAACTCGAGTTTCCTCCTCCATAGTTGTCATTTTTTg aattcAAAAAATGACAACTATGGAGGAGGAAACTCGAGTTTCCTCCTCCATAGTTGTCACg gatccGGGCTCATGTAACTGTGAAGACTCGAGTCTTCACAGTTACATGAGCCCTTTTTTg 3937hnRNPA2/B1shRNA3B(BamHI) 3938hnRNPA2/B1shRNA4T(EcoRI) 3938hnRNPA2/B1shRNA4B(BamHI) NCshRNA1T(EcoRI) NCshRNA1B(BamHI) aattcAAAAAAGGGCTCATGTAACTGTGAAGACTCGAGTCTTCACAGTTACATGAGCCCg gatccGCTTTGTCTAGACAAGAAATGCTCGAGCATTTCTTGTCTAGACAAAGCTTTTTTg aattcAAAAAAGCTTTGTCTAGACAAGAAATGCTCGAGCATTTCTTGTCTAGACAAAGCg gatccGTTCTCCGAACGTGTCACGTTTCAAGAGAACGTGACACGTTCGGAGAACTTTTTTACGCGTg aattcACGCGTAAAAAAGTTCTCCGAACGTGTCACGTTCTCTTGAAACGTGACACGTTCGGAGAACg 1.2.2 ShRNA慢病毒重组质粒的构建 吸取上 下游引物 10μL放入 PCR管内,95℃ 30s、72℃ 2min、37℃ 2min和 25℃ 2min进行退火。酶切 体系为 shRNA5μg、10×Buffer5μL、BamHI2μL 和 EcoRI2μL,用 ddH2O补足至 50μL。37℃酶 切 30min后进行电泳,电泳结束后,切下包含目的 片段的胶条,回收载体。按照 3μL回收载体、Oli go引物 1μL、T4DNAligasebuffer15μL和 T4 DNA连接酶 1μL,用 ddH2O补足体积至 15μL,于 25℃水浴中孵育 30min,使 shRNA载体与引物的 连接。把连接产物全部加入感受态细胞中,于冰上 放置 20min,后于 42℃水浴中热击 90s。然后迅 速置于冰上放置 2~3min。加入不含抗生素的 LB 培养基1000μL于37℃,150r/min振荡培养45min。 3000r/min离心 2min,弃掉约 850μL的上清液, 将管底的菌液吹打散开,加入到含有相应抗性的培 136 6期 刘 瑶等 人 hnRNPA2/B1shRNA慢病毒载体的构建
贵州医科大学学报 41卷 养皿中,用灭菌的涂布器涂匀,倒置于37℃恒温培液以10为倍数进行病毒梯度稀释,选取所需的细 养箱内过夜培养。挑取单菌落,进行小量摇菌培胞孔,吸去培养基90μL,取90μL慢病毒稀释液 养。测序鉴定阳性克隆。 加入每孔细胞中,放入37℃的细胞培养箱中培养。 1.2.3慢病毒包装将293T细胞置于含10%24h后去除含慢病毒的培养基,加入完全培养基 FBS的1640培养基的10cm培养皿中生长,当细100μL,48h后在荧光显微镜下观察各孔中表达绿 胞长到π0%~80%时细胞换无血清培养基培养1色荧光蛋白的细胞数量,病毒滴度为表达荧光的细 2h后转染。取无菌1.5mLEP管,加入DMEM胞数x稀释倍数 培养基1mL、 shRNA10μg、 Lenti-HG Mⅸx10μL和 HG transgene reagent60μ,混匀后,室温放置15-2结果 20min后均匀滴加到提前换过液的培养皿中共转 染。共转染10~12h时,均匀滴加100× Enhan2.1 PGMLV- SCSRNAI慢病毒载体构建及鉴定 ng buffer(120μL/平皿)促进转染。共转染18 构建的 PGMLV-SC5RNAi慢病毒载体如图1。 20h时换液,48h后,吸取细胞上清液于50mL离心图2B中的泳道4为 PGMLV-SCSRNAi慢病毒载体 管,4℃,4500r/min离心5min;上清液用0.45 um DNA经过BamH和 EcoRI酶切后,形成线性的 滤器过滤后转移到新的离心管中,最后将滤液分批DNA分子;而泳道2和3均为未酶切的质粒DNA 转移到浓缩装置中,4℃,4500r/min离心l0min,可见环形和超螺旋的质粒DNA条带,泳道1、5为 此时滤器上层的液体即为病毒浓缩液。将病毒浓标准分子量参照物( marker),电泳结果验证所提取 缩液以50μL/管进行分装,-80℃保存备用。 的DNA为 PGMLV-SC5RNAi慢病毒载体DNA。 1.2.4病毒滴度的测定将HEK293T细胞培养测序结果经过 BLAST软件比对,重组克隆中插入 至对数生长期,细胞胰酶消化计数,按照8000细的序列与设计合成的4对 shRNA及1对阴性对 胞/孔接种96孔板,37℃培养过夜;细胞长至30%照 oligo dna完全一致(图2),慢病毒载体构建 50%时进行转染,用含有10%FBS的细胞培养成功。 4000bp eGFF 1000bp 250 100bp 3 LTR 注:A为 PGMLV-SCSRNAi慢病毒载体模式,B为电泳结果 图1pGMLⅤ- SCI RNAI慢病毒载体模式及电泳结果 ig. 1 Map of pGMLV-SCl RNAi lentiviral vector 2.2慢病毒载体的包装及滴度测定 hnRNA2/B1- shRNA、 shRNA2、 shRNA3、shR-3讨论 NA4及NC- shRNA病毒感染HEK293T细胞,荧光 显微镜下可见细胞生长良好,细胞内可见强的绿色 RNA干扰( RNA interference,RNAi)是导入一 荧光(图4),说明慢病毒载体包装成功,在含有10条RNA序列,此序列与目的基因的mRNA序列同 ×10-个/L细胞浓度的慢病毒液孔中观察到表达源,因此可以将目的基因的mRNA有效的特异降 绿色荧光蛋白的细胞数均>50。病毒的滴度为5解,使目的基因失去应有的功能。目前,RNA 10TU/L。 干扰的方法最常用的是直接转染 SiRNA和构建 632
养皿中,用灭菌的涂布器涂匀,倒置于 37℃恒温培 养箱内过夜培养。挑取单菌落,进行小量摇菌培 养。测序鉴定阳性克隆。 1.2.3 慢病毒包装 将 293T细胞置于含 10% FBS的 1640培养基的 10cm培养皿中生长,当细 胞长到 70% ~80%时细胞换无血清培养基培养 1 ~2h后转染。取无菌 15mLEP管,加入 DMEM 培养基1mL、shRNA10μg、LentiHGMix10μL和 HGtransgenereagent60μL,混匀后,室温放置 15~ 20min后均匀滴加到提前换过液的培养皿中共转 染。共转染 10~12h时,均匀滴加 100×Enhan cingbuffer(120μL/平皿)促进转染。共转染 18~ 20h时换液,48h后,吸取细胞上清液于50mL离心 管,4℃,4500r/min离心 5min;上清液用 045μm 滤器过滤后转移到新的离心管中,最后将滤液分批 转移到浓缩装置中,4℃,4500r/min离心 10min, 此时滤器上层的液体即为病毒浓缩液。将病毒浓 缩液以 50μL/管进行分装,-80℃保存备用。 1.2.4 病毒滴度的测定 将 HEK293T细胞培养 至对数生长期,细胞胰酶消化计数,按照 8000细 胞/孔接种 96孔板,37℃培养过夜;细胞长至 30% ~50%时进行转染,用含有 10% FBS的细胞培养 液以 10为倍数进行病毒梯度稀释,选取所需的细 胞孔,吸去培养基 90μL,取 90μL慢病毒稀释液 加入每孔细胞中,放入 37℃的细胞培养箱中培养。 24h后去除含慢病毒的培养基,加入完全培养基 100μL,48h后在荧光显微镜下观察各孔中表达绿 色荧光蛋白的细胞数量,病毒滴度为表达荧光的细 胞数 ×稀释倍数。 2 结果 2.1 pGMLVSC5RNAi慢病毒载体构建及鉴定 构建的 pGMLVSC5RNAi慢病毒载体如图 1。 图 2B中的泳道 4为 pGMLVSC5RNAi慢病毒载体 DNA经过 BamHI和 EcoRI酶切后,形成线性的 DNA分子;而泳道 2和 3均为未酶切的质粒 DNA, 可见环形和超螺旋的质粒 DNA条带,泳道 1、5为 标准分子量参照物(marker),电泳结果验证所提取 的 DNA 为 pGMLVSC5RNAi慢 病 毒 载 体 DNA。 测序结果经过 BLAST软件比对,重组克隆中插入 的序列与设计合成的 4对 shRNA及 1对阴性对 照 oligoDNA完全一致(图 2),慢病毒载体构建 成功。 注:A为 pGMLVSC5RNAi慢病毒载体模式,B为电泳结果 图 1 pGMLVSC1RNAi慢病毒载体模式及电泳结果 Fig.1 MapofpGMLV-SC1RNAilentiviralvector 2.2 慢病毒载体的包装及滴度测定 hnRNPA2/B1shRNA1、shRNA2、shRNA3、shR NA4及 NCshRNA病毒感染 HEK293T细胞,荧光 显微镜下可见细胞生长良好,细胞内可见强的绿色 荧光(图 4),说明慢病毒载体包装成功,在含有 10 ×10-5个/L细胞浓度的慢病毒液孔中观察到表达 绿色荧光蛋白的细胞数均 >50。病毒的滴度为 5 ×1011TU/L。 3 讨论 RNA干扰(RNAinterference,RNAi)是导入一 条 RNA序列,此序列与目的基因的 mRNA序列同 源,因此可以将目的基因的 mRNA有效的特异降 解,使目的基因失去应有的功能[4] 。目前,RNA 干扰的方法最常用的是直接转染siRNA和构建 236 贵 州 医 科 大 学 学 报 41卷
6期 刘瑶等人 hnRNA2/ BishRNA慢病毒载体的构建 ShrNA-1序列 IC GAGGATO 22GCAGA4AT 2CCATACCAT2AOTCTCGAGZTT GATGGTATGGTATTTCT GTITTTTGAATTCT ShRNA-2序列 GACGAGGATCCGTGACAACTETGGAGGAGGaAACTCGAGT TGT CATT TTTTGAATTCT ShRNA-3序列 3IGAGGATCCGGGCTCATG2CTGTGA4GA0TCGAGTCT SOCACA GTTACETGAGCCCT 1?TTT GAATT2POG NUMAc 2CGAGGATCC22O AA GAAAT GO GCATETCTTGTCTAGACAAAGCTIETITGAATTCIAG NC- ShRNA序列 图2慢病毒干扰载体中 oligo dna测序 ig. 2 Map of Sequence lentiviral interfered vector 注:A为 shRNA1,B为 shRNA2,C为 shRNA3,D为 shrna4及E为NC- shRNA 图3慢病毒 shRNA感染的HEK293T细胞中绿色荧光蛋白表达 Fig 3 Fluorescence photos of the HEK 293T cells infected by shRNA lentiviral 633
图 2 慢病毒干扰载体中 oligoDNA测序 Fig.2 MapofSequencelentiviralinterferedvector 注:A为 shRNA1,B为 shRNA2,C为 shRNA3,D为 shRNA4及 E为 NCshRNA 图 3 慢病毒 shRNA感染的 HEK293T细胞中绿色荧光蛋白表达 Fig.3 FluorescencephotosoftheHEK293TcellsinfectedbyshRNAlentiviral 336 6期 刘 瑶等 人 hnRNPA2/B1shRNA慢病毒载体的构建
贵州医科大学学报 41卷 shRNA载体。在感染的细胞中,shNA序列能够 ev,2006(30):395-402 被加工成需要的 SiRNA,并稳定地传到子代细胞中4] Bernstein E, Caudy A, Hammond SM,etal. Role for a 发挥作用-6。RNA干扰技术现已在肿瘤发生、 bidentate ribonuclease in the initiation step of RNA inter- ference[J]. Nature, 2001(18): 363-372 发展转移及肿瘤的耐药广泛应用(7-3有研究表[5] Fisherman M, Ketting, Plasterk RH. The genetics of 明利用RNA干扰技术干扰基因的表达后,会增加 RNA silencing[J]. Annu Rev Genet, 2002(36): 489 列腺癌细胞、头颈部鳞癌、胰腺癌细胞等对抗癌药 物的敏感性9-1。课题组前期用洛铂处理宫颈癌[6] Brummelkamp TR, Bernards r, Agami R. Caski细胞,经双向电泳及质谱技术分析鉴定差异 stable expression of short interfering RNAs in mammalian 表达蛋白,发现 hnRNA2/B1表达下调(21。hnRN els[J]. Science,2002(67):550-553. PA2/B基因能参与RNA的一系列生理活动和矿[7]田瑞敏鄢佳程,王含彦,等RNA干扰技术在肿瘤基 因治疗中的研究现状[J].重庆医学,2013(7):811 端粒以及端粒酶的调节,同时对细胞的分化和凋亡 也起到一定作用。特别是对端粒酶的影响非常8] Perry Jh, Emerald bs, Mertani hc,eta. The oncogenic 重要,参与了肿瘤细胞的凋亡{1, hnRNPA2/B1是 potential of growth hormone[J]. Growth Horm IGF Res 种原癌基因,有研究证实 hnRNA2/B1基因在多 2006(5-6):277-289 种癌症中均高表达,干扰 hnRNA2/B会增加抗癌[9]clc, Dowling C, ONeill AJ, et al. Effects of clAP-I clAP-2 and XIAP triple knockdown on prostate cancer 药物对胰腺癌细胞的敏感性, hnRNA2/B1的表达 cell susceptibility to apoptosis, cell survival and prolifera- 降低,抑制肿瘤形成-。利用慢病毒构建的 [J]. Mol cancer,2009(8):39-4 shRNA克隆经过慢病毒包装系统包装后,可用于[101] Nozawa h, Tadakuma T,onoT,etal. Small interfering 感染传统转染试剂难于转染的细胞系如原代细胞, RNA targeting epidermal growth factor receptor enhances 悬浮细胞和处于非分裂状态的细胞,并且在感染后 chemosensitivity to cisplatin, 5-fluorouracil and docetaxel 可以整合到受感染细胞的基因组,进行长时间的稳 in head and neck squamous cell carcinoma[ J].Cancer Sci,2006(10):1115-1124. 定表达。本研究用含 hnRNA2/B1的 shRNA[11 Fujioka S,sonk, Onda S,etl. Desensitization of 与 PGMLV-SCSRNAi慢病毒载体连接,构建含靶向 hnRNA2/ BI shRNA的重组慢病毒载体,期望为研 ancer cells to TNF-alpha or paclitaxel [J]. Anticancer 究 hnRNA2/B1基因的作用及分子机制奠定基础。 Res,2012(11):4813-4821 本研究设计的4个靶点 ShIRA及1个阴性对照21AhA., Muerkoster s,shrH. targeting ap oligo dna经过测序并经 BLAST对比证实了插入 pathways in pancreatic cancer[J]. Cancer Lett, 2013 (2):346-358 慢病毒中的干扰序列的方向和序列。将构建的慢[1]Les, Yoon cy, Byun ss,ta. The role of c-flip in 病毒载体和包装质粒共同转染HEK293T细胞,成 Cisplatin Resistance of Human Bladder Cancer Cells[J] 功并且获得高浓度的病毒颗粒 J Urol,2013(6):2327-2334 综上,本研究成功构建高浓度的 hnRNA2/B1[14] Sinha p, Poland j. kohl S,tal. Study of the development shRNA慢病毒载体,为研究 hnRNA2/B1基因的 of chemoresistance in melanoma cell line using proteome 作用及分子机制奠定基础。 analysis[J]. Electrophoresis, 2003(14): 2386-2404 [15]Golan-Gerstl R, Cohen 4参考文献 hnRNPA2/BI regulates tumor suppressor gene splicing neogenic driver in glioblastoma[J].Cancer [1 Shekhar MP. Drug resistance: challenges to effectiv es,2011(13):4 therapy[ J]. Curr Cancer Drug Targets, 2011(5): 613-[16]Gu WJ, Liu HL, Liu WH, et al. Induction of pancreatic ancer cell apoptosis, invasion, migration, and enthance- 2]Li XQ, Ran L, Fang W. Lobaplatin arrests cell cycle pro- ment of chemotherapy sensitivity of gemcitabine, 5-FU gression,induces apoptosis and alters the proteome in h and oxaliplation by hnRNPA2/BI siRNA [J]. Anti r cell Line CaSki[ j]. Biomedicine er durgs,2013(6):566-576 Pharmacotherapy, 2014(3 ): 291-297 [17 ]Sakuma T, Barry MA, Ikeda Y. Lentiviral vectors: Basic [3] Zech VF, Dlaska M, Tzankov A, et al. Prognostic and di- to translational[ J]. Biochem J, 2012(3): 603-618 agnostic relevance of hnRNPA2/BI hnRNPBl and S100 (2016-03-28收稿,2016-05-19修回) A2 in non-small cell lung cancer[J]. Cancer Detect 中文编辑:吴昌学;英文编辑:刘华 634
shRNA载体。在感染的细胞中,shRNA序列能够 被加工成需要的 siRNA,并稳定地传到子代细胞中 发挥作用[5-6] 。RNA干扰技术现已在肿瘤发生、 发展转移及肿瘤的耐药广泛应用[7-8] 。有研究表 明利用 RNA干扰技术干扰基因的表达后,会增加 列腺癌细胞、头颈部鳞癌、胰腺癌细胞等对抗癌药 物的敏感性[9-13] 。课题组前期用洛铂处理宫颈癌 Caski细胞,经双向电泳及质谱技术分析鉴定差异 表达蛋白,发现 hnRNPA2/B1表达下调[2] 。hnRN PA2/B1基因能参与 RNA的一系列生理活动和对 端粒以及端粒酶的调节,同时对细胞的分化和凋亡 也起到一定作用[3] 。特别是对端粒酶的影响非常 重要,参与了肿瘤细胞的凋亡[14] ,hnRNPA2/B1是 一种原癌基因,有研究证实 hnRNPA2/B1基因在多 种癌症中均高表达,干扰 hnRNPA2/B1会增加抗癌 药物对胰腺癌细胞的敏感性,hnRNPA2/B1的表达 降低,抑制肿瘤形成[15-16] 。利用慢病毒构建的 shRNA克隆经过慢病毒包装系统包装后,可用于 感染传统转染试剂难于转染的细胞系如原代细胞, 悬浮细胞和处于非分裂状态的细胞,并且在感染后 可以整合到受感染细胞的基因组,进行长时间的稳 定表达[17] 。本研究用含 hnRNPA2/B1的 shRNA 与 pGMLVSC5RNAi慢病毒载体连接,构建含靶向 hnRNPA2/B1shRNA的重组慢病毒载体,期望为研 究 hnRNPA2/B1基因的作用及分子机制奠定基础。 本研究设计的 4个靶点 ShNRA及 1个阴性对照 oligoDNA经过测序并经 BLAST对比证实了插入 慢病毒中的干扰序列的方向和序列。将构建的慢 病毒载体和包装质粒共同转染 HEK293T细胞,成 功并且获得高浓度的病毒颗粒。 综上,本研究成功构建高浓度的 hnRNPA2/B1 shRNA慢病毒载体,为研究 hnRNPA2/B1基因的 作用及分子机制奠定基础。 4 参考文献 [1] ShekharMP.Drugresistance:challengestoeffective therapy[J].CurrCancerDrugTargets,2011(5):613- 623. [2]LiXQ,RanL,FangW.Lobaplatinarrestscellcyclepro gression,inducesapoptosisandalterstheproteomeinhu mancervicalcancercellLineCaSki[J].Biomedicine& Pharmacotherapy,2014(3):291-297. [3]ZechVF,DlaskaM,TzankovA,etal.Prognosticanddi agnosticrelevanceofhnRNPA2/B1,hnRNPB1andS100 A2innonsmallcelllungcancer[J].CancerDetect prev,2006(30):395-402. [4]BernsteinE,CaudyAA,HammondSM,etal.Rolefora bidentateribonucleaseintheinitiationstepofRNAinter ference[J].Nature,2001(18):363-372. [5]TijstermanM,KettingRF,PlasterkRH.Thegeneticsof RNAsilencing[J].AnnuRevGenet,2002(36):489- 519. [6]BrummelkampTR,BernardsR,AgamiR.Asystem for stableexpressionofshortinterferingRNAsinmammalian cells[J].Science,2002(67):550-553. [7]田瑞敏,鄢佳程,王含彦,等.RNA干扰技术在肿瘤基 因治疗中的研究现状[J].重庆医学,2013(7):811 -814. [8]PerryJK,EmeraldBS,MertaniHC,etal.Theoncogenic potentialofgrowthhormone[J].GrowthHormIGFRes, 2006(5-6):277-289. [9]GillC,DowlingC,O'NeillAJ,etal.EffectsofcIAP1, cIAP2andXIAPtripleknockdownonprostatecancer cellsusceptibilitytoapoptosis,cellsurvivalandprolifera tion[J].MolCancer,2009(8):39-47. [10]NozawaH,TadakumaT,OnoT,etal.Smallinterfering RNAtargetingepidermalgrowthfactorreceptorenhances chemosensitivitytocisplatin,5fluorouracilanddocetaxel inheadandnecksquamouscellcarcinoma[J].Cancer Sci,2006(10):1115-1124. [11]FujiokaS,SonK,OndaS,etal.Desensitizationof NFkappaBforovercomingchemoresistanceofpancreatic cancercellstoTNFalphaorpaclitaxel[J].Anticancer Res,2012(11):4813-4821. [12]ArltA,MuerkosterSS,SchaferH.Targetingapoptosis pathwaysinpancreaticcancer[J].CancerLett,2013 (2):346-358. [13]LeeS,YoonCY,ByunSS,etal.TheRoleofcFLIPin CisplatinResistanceofHumanBladderCancerCells[J]. JUrol,2013(6):2327-2334. [14]SinhaP,PolandJ,kohlS,etal.Studyofthedevelopment ofchemoresistanceinmelanomacelllineusingproteome analysis[J].Electrophoresis,2003(14):2386-2404. [15]GolanGerstlR,CohenM,ShiloA,etal.Splicingfactor hnRNPA2/B1regulatestumorsuppressorgenesplicing andisanoncogenicdriveringlioblastoma[J].Cancer Res,2011(13):4464-4472. [16]GuWJ,LiuHL,LiuWH,etal.Inductionofpancreatic cancercellapoptosis,invasion,migration,andenthance mentofchemotherapysensitivityofgemcitabine,5FU andoxaliplationbyhnRNPA2/B1siRNA [J].Anti cancerdurgs,2013(6):566-576. [17]SakumaT,BarryMA,IkedaY.Lentiviralvectors:Basic totranslational[J].BiochemJ,2012(3):603-618. (2016-03-28收稿,2016-05-19修回) 中文编辑:吴昌学;英文编辑:刘 华 436 贵 州 医 科 大 学 学 报 41卷