鞘糖脂Gb3的配体结构对其胞内运输的影响

鞘糖脂Gb3的配体结构对其胞内运输的影响

论文摘要

志贺(氏)菌毒素(Shiga toxin)是主要由痢疾志贺菌(Shigella dysenteriae)产生的一种重要的致病毒力因子,由具有酶活性的A亚基和结合作用的B亚基两部分构成。志贺(氏)菌毒素的受体为鞘糖脂Gb3(globotriaosylceramide),其广泛存在于哺乳动物细胞膜表面。志贺(氏)菌毒素经过复杂的胞吞途径进入细胞内部杀死细胞。志贺(氏)菌毒素与细胞表面的Gb3受体结合后,经过逆转运方式进入内质网,再由内质网最终到达细胞质中。在细胞质之中,志贺(氏)菌毒素的酶活部分使28S rRNA失活,从而抑制蛋白的合成。但是,目前的研究对于毒素在胞内转运的机制还有很多不清楚的地方。本论文旨在研究志贺(氏)菌毒素B亚基N端的作用,通过基因克隆的方法对B亚基N端进行修饰,并对修饰后B亚基的胞内运输进行研究。本论文首先以pGlyc-KDEL质粒为模板扩增出STxB的基因序列,并将其连接到带有GST的pGEX-4T-1骨架载体上,构建原核表达载体GST-STxB-pGEX-4T-1,并在大肠杆菌DH5α中通过IPTG诱导表达,然后利用谷胱苷肽Sepharose 4B凝胶亲和层析对重组的蛋白进行纯化。纯化的蛋白采用SDS-PAGE和Western blot进行检测,并且用高效液相Bio-sil SEC 250凝胶柱对重组的蛋白进行分析,以确定其多聚体结构。我们对重组纯化后的GST-STxB蛋白进行了胞内运输的研究。首先将N端修饰的蛋白GST-STxB和未做修饰的蛋白STxB(对照),分别与Hela细胞在4℃培养30min和37℃培养120min,然后利用间接免疫荧光法在荧光显微镜下观察蛋白的位置,结构表明N端修饰的GST-STxB蛋白的胞内运输受到严重影响,说明志贺(氏)菌毒素B亚基N端的结构,对其胞内运输起着重要的作用。流式细胞仪检测发现,GST-STxB蛋白与细胞表面受体Gb3结合率的下降是导致转运障碍的直接原因。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一章 文献综述
  • 一、鞘糖脂G63(globotriaosylceramide)的研究进展
  • (一) 鞘糖脂的结构
  • (二) 鞘糖脂的生物学作用
  • (三) 鞘糖脂G63(globotriaosylceramide)的结构及生物活性
  • (四) 鞘糖脂G63(globotriaosylceramide)在细胞内的运输
  • 二、Shiga toxin 的结构与活性
  • (一) Shiga toxin 的分子结构
  • (二) Shiga toxin 的生物活性
  • 三、志贺(氏)菌毒素(Shiga toxin)的细胞内运输
  • (一) Shiga toxin 的内吞
  • (二) Shiga toxin 由内含体到高尔基体的转运
  • (三) Shiga toxin 由高尔基体到内质网的转运
  • (四) Shiga toxin 酶活部分到达细胞质的转运
  • 四、目前的研究概况
  • 五、本文的研究内容与意义
  • 第二章 实验材料和方法
  • 一、实验材料
  • (一) 细胞及其培养试剂
  • (二) 原始质粒
  • (三) 其他试剂与药品
  • (四) 实验仪器
  • 二、实验方法
  • (一) 质粒的构建
  • (二) 质粒的大量制备
  • (三) GST-STxB 蛋白在大肠杆菌中的诱导表达
  • (四) SDS-PAGE 与 Western blotting
  • (五) GST-STxB 蛋白的大量制备
  • (六) GST-STxB 蛋白的纯化
  • (七) GST-STxB 蛋白的 HPLC 分析
  • (八) 哺乳动物细胞培养
  • (九) GST-STxB 蛋白的胞内运输
  • (十) GST-STxB 蛋白与Hela 细胞表面G63 受体结合量的流式细胞检测
  • 第三章 结果与分析
  • 一、质粒构建及其验证
  • (一) 目的基因片段的扩增
  • (二) 目的基因片段与载体的连接
  • (三) GST-STxB-pGEX-4T-1 质粒的酶切验证
  • 二、GST-STxB 蛋白的诱导表达
  • (一) SDS-PAGE 分析
  • (二) 蛋白的纯化
  • (三) Western blotting
  • (四) 蛋白的除盐、浓缩
  • 三、GST-STxB 蛋白的 HPLC 分析
  • 四、GST-STxB 蛋白的胞内运输
  • 五、GST-STxB 蛋白与Hela 细胞表面G63 受体结合量的流式细胞检测
  • 第四章 讨论
  • 一、GST-STxB 目的片段的克隆
  • 二、GST-STxB 蛋白的表达与纯化
  • 三、GST-STxB 蛋白的结构分析
  • 四、GST-STxB 蛋白的胞内运输
  • 第五章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

    • [1].睾丸生殖细胞肿瘤及睾丸原位癌中鞘糖脂GB3的表达及意义[J]. 诊断病理学杂志 2013(03)
    • [2].Gb3的测定在法布莱病诊断及治疗中的意义[J]. 职业与健康 2012(10)

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