课题背景:
肿瘤抑素(tumstatin)是于上个世纪作为人体本身肾肺出血病症的抗原而被科研人员发现的,它是一种分子量为28kDa的大分子多肽,是从血管基底膜Ⅳ型胶原蛋白alpha;3链非胶原NC1区域中分离得到的。它具有多种抗肿瘤活性,是继内皮抑素和血管生成抑素后又一具有潜力的肿瘤抑制因子。
肿瘤抑素有两个抗肿瘤活性区,一个直接抗肿瘤,一个间接抗肿瘤。发挥直接抗肿瘤作用的是第185位氨基酸到第203位氨基酸中间的19个氨基酸残基序列,也称19肽。19肽不仅能抑制肿瘤快速增殖,还能加速肿瘤细胞的凋亡。发挥间接抗肿瘤作用的是第74位氨基酸到第98位氨基酸中间的25个氨基酸残基组成的25肽,即T7肽,它通过抑制肿瘤血管的生成间接抗肿瘤。
肿瘤抑素的分子量过大,会有副作用例如导致肾肺出血,而且它的1-40位氨基酸为它的抗原表位无抗肿瘤活性,因此,降低其分子量以及去除抗原表位成为研究热门。
下面介绍下降低分子量后的19肽和7肽。19肽中的活性区域为189-191位的氨基酸残基序列SNS:丝氨酸-天冬酰胺-丝氨酸。它形成了一个beta;转角结构,是抗肿瘤不可或缺的结构,是维持肿瘤抑素空间构象必不可少的结构。而位于185-191位的7肽也具有此转角结构,其序列为CNYYSNS,因为降低分子量不会使多肽活性降低,因此这个7肽成为新的研究热点。这个7肽也具有抗肿瘤活性,也可能像19肽一样有抑制肿瘤血管生成的作用。
2010年,Thevenard等的环肽研究表明7肽对人源黑色素瘤细胞抑制率为45%左右。近年来发现的一种高效蛋白转导肽TAT则给人们提供了全新的靶向给药方式,本课题就设计肿瘤抑素7肽和TAT融合蛋白的抗肿瘤活性。TAT蛋白转导肽属于蛋白转导域家族的一员,它是人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)编码的一段富含碱性氨基酸、带正电荷的多肽。它不仅能在多种外源生物大分子的跨膜转导中起重要作用,而且能够携带这些外源生物大分子通过生物膜并发挥生理功能,最新研究发现TAT核心肽段还能促进外源基因的高效表达。TAT的核心区域是一个碱性氨基酸富集区,含有11个核心氨基酸(YGRKKRRQRRR)。碱性氨基酸在TAT蛋白转导肽介导的外源分子跨膜转导过程中起关键作用。其核心肽段的数目对其活性有很大影响,位置影响不大。它的转导机制还不是很明确,目前认为携带小分子物质则直接穿膜,携带大分子则为包吞作用。相对于传统方式,它具有很多优点:速度快、效率高、对细胞无损伤,外源蛋白活性不变,几乎可以穿过所有细胞。
本次实验设计我们研究肿瘤抑素7肽和肿瘤抑素7肽-TAT融合蛋白的抗肿瘤活性。通过体内抗肿瘤以及体外阻碍癌细胞生长的实验来研究肿瘤抑素的抗肿瘤活性和肿瘤抑素7肽-TAT融合蛋白的抗肿瘤活性。而本次实验我们使用的是黑色素瘤B16细胞,黑色素瘤B16细胞株是生长在C57BL/6小鼠耳根部皮肤的自发性肿瘤,此瘤株主要发生肺转移。运用黑色素瘤模型对肿瘤小鼠进行分期给药,病理学检查与监测,观察肿瘤抑素及其变体的体内抗肿瘤活性。
实验设计方案:
1. 肿瘤抑素7肽和7肽-TAT融合蛋白体外抗肿瘤活性研究
1.1体外细胞培养
