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Construction and identification of recombinant adeno-associated virus transducing antiepilepsy peptide gene

抗癫痫肽重组腺伴病毒载体的构建及鉴定



全 文 :中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第12期2005年12月
假阳性或假阴性结果的产生。尤其在量效关系中应
该选取呈现线性关系剂量范围内敏感度最大的剂量
(即减少或增加给药都会使效应指标有统计学改
变)。本实验为下一步研究HED配伍应选用的给药
时间和给药剂量提供了参考。
Refereneesl
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抗癫痫肽重组腺伴病毒载体的构建及鉴定
王宗仁1,邵中军2“,李晶华1,行利1,马静1,龙锢1,张磊2,赵艳玲1
(1.第四军医大学附属西京医院中医科,陕西西安710032;2.第四军医大学流行病学教研室
陕西西安7]0032;3.复旦大学公共卫生学院流行病教研室,上海200023)
摘要:目的为了研究蝎毒癫痈肽对癫痈模型的治疗作用,构建并产生重组腺伴病毒(AAV)载体。方法将
AEP外源性核酸片段插人AAV—shufer质粒pSSHG—Neo的KpnI—BamHI位点构建AAV。用腺病毒辅助质粒
pFGl40、包装质粒pAAV/Ad及构建的pSSHG—AEP三质粒磷酸钙共沉淀法在肾胚胎293细胞系中同源重组包
装rAAV。使用地高辛标记的斑点杂交方法测定重组病毒滴度。结果成功构建了重组病毒质粒pSSHG/AEP,经
蔗糖梯度离心法获得rAAV组分。梯度稀释测得滴度为1.46×10”PFU/mL。结论成功地制备了AEP重组腺伴
随病毒(rAAV/AEP)载体,为癫痈基因治疗实验奠定了基础。
关键词:抗癫痫肽;腺伴病毒载体;构建
中圈分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2005)12—1844—03
Constructionandide tificationofrecombinantadeno—associatedvirus
transducingantiepi|epsypeptidegene
WANGZong—renl,SHAOZhong—jun2,LIJing—hual,HANGLil,MAJin91,
LONGYinl.ZHANGLei2.ZHAOYan—lin91
(1.DepartmentofTraditionalChineseMedicine,XijingHospital,theFourthMilitaryMedicalUniversity,Xi’an710032
China;2.DepartmentofEpidemiology,theFourMilitaryMedicalUniversity,Xian710032,Chinal3.Department
ofEpidemiology,SchoolofPublicHea th,FudanUniversity,Shanghai200023,China)
Keywords:antiepilepsypeptide;adeno—associatedvirus(AAV);construction
中医采用全蝎治疗脑病已有近千年的历史E“。
本草记载全蝎具有镇痉、熄风的作用。抗癫痈肽
(antiepilepsypeptide,AEP)是从东亚钳蝎Buthus
martensilKarsch中分离出的一种多肽,由61个氨
基酸残基组成,相对分子质量为8300,属于蝎毒长
链神经毒素。近年研究显示其能降低实验动物癫痫
的发生率、延长癫痫发作的潜伏期、缩短癫痫发作的
持续时间‘“⋯,而且能抑制癫痫的反复发作‘“⋯。本研
究拟利用其生物学作用,为进一步尝试癫痫的基因
治疗奠定基础。
收稿日期:20050322
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30671764)
作者简介:王宗仁(1954),男,河南灵宝人,主任医师,教授,博士生导师,发表文章60余篇.获陕西省科技进步二等奖和军队科技进步
二等奖各一项,主要研究方向为分子中药学和心血管疾病的中药防治。
Tel{(029)82376992Email:zoagren@fmmu.edu.ca
万方数据
中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第12期2005年12月· 845·
1材料
2型腺伴病毒载体pSSHG—Neo、293细胞系、
腺伴病毒包装辅助质粒pAAV/Ad、腺病毒质粒
pFGl40和大肠杆菌EcoliDH5a由西安华广生物
工程公司提供。限制性内切酶(EeoRI,KpnI和
BamHI)、T4DNA连接酶、胰蛋白酶、蛋白酶K购
自西安华美生物工程公司。
2方法
2.1 AEP目的基因的获取:异硫氰酸胍~步法提
取AEPRNA。取全竭(东亚钳蝎B.martensil
Karsch,笔者亲自鉴定)2只,75%乙醇浸泡消毒处
理,剪取尾钳,放入研钵中,制备组织匀浆;加入2
mol/I.乙酸钠100止和等体积的水饱和酚、200“L
氯仿一异戊醇,12000r/rain离心10min,取水相,异
丙醇沉淀。12000r/rain离心10min,收集沉淀,乙
醇洗涤,干燥处理,二乙基焦磷酰胺(DEPc)处理
的水溶液溶解,备用。
2.2 RT—PCR扩增AEP基因:取胚总RNA3 p-g,
按AMV第1链cDNA合成试剂盒中说明合成cD
NA第1链。反应体系为5×反应缓冲液4,uL;10
mraol/LdNTP4gL;20U/}tL核糖核酸酶抑制剂
l“L;200U/gLAMV逆转录酶l止;加无核酸酶
去离子水至总体积25pL。37℃、5rain,42℃、1h,
70℃灭活10min,以所获cDNA为模板,用Taq
DNA聚合酶扩增AEP基因全序列,长度为287bp。
PCR引物设计为:正向引物:5r_GCGAATTCAT—
GAAAcTATTTcTTTTAcTAG;负向引物:5’一
GCGGATCCTTACTTTTTTCCACCG—CATG。
PCR扩增反应体系为:AEPcDNA模板2p.L;10×
反应缓冲液2.5pL;20vmol/I,上下游引物各0.5
pLI10mmo|/LdNTP0.5pL;25mmol/LMgCl2
1.5”L;TaqDNA聚合酶0.51pL,加去离子水至总
体积25“L。PCR反应条件:94℃、1rain,94℃、
40s,55℃、40s,72℃、lmin,30次循环后,72℃
延伸5min,1%琼脂糖凝胶电泳分析扩增产物。
2.3 PCR产物克隆:PCR产物18ng与pGMT
easyvector载体50“g混合,于10pL体系16℃
连接过夜,得连接产物pGMT/AEP。取适量上述连
接反应液转化感受态大肠杆菌DH5a,涂布于含氨苄
青霉素、IPTG及X—gal的LB平板进行蓝自筛选。
2.4阳性重组克隆的筛选:挑取白色菌落3个,转
入含适量氮苄青霉素的LB培养液中,37℃过夜培
养。用碱裂解法少量制备质粒pGEM—T/AEP,重组
质粒用HindⅢ和BamHI双酶切鉴定。同时用蓝色
菌落质粒酶切作阴性对照,测序鉴定。
2.5包装病毒:大量制备的pSSHG/AEP、辅助质
和腺病毒质粒pFGl40应用磷酸钙共沉淀法介导
3质粒共转染80%融合的293细胞。加入10%胎
牛血清的RPMI一1640培养基,37℃培养72h。
2.6重组病毒颗粒的回收、纯化与滴度测定:培养
液中加入细胞悬液,反复冻融,裂解液56℃灭活腺
病毒,蔗糖密度梯度离心纯化病毒颗粒。标记探针,
采用斑点杂交法观察实验结果,确定滴度。
3结果
3.1目的基因的获取及
鉴定:PCR扩增产物经
1%琼脂糖凝胶电泳鉴
定,PCR产物长度在280
bp左右。与基因bank中
AEP片断长度一致,初
步证实为AEP(图1)。
3.2 PCR产物的克隆
及酶切鉴定:PCR产物
在连接酶的作用下直接
克隆到pGEM—T载体
中,转化后挑选阳性菌
落,经HindⅢ和BamH
I双酶切鉴定,获得684
凰1 AEPCR产物的
电泳分析
Fig.1Electrophoretic
analysisofAEP
PCRproduction
bp左右条带,证实扩增片断已插入载体中(图2)。
A—MarkerBlamdaDNAHindI消化的核酸标尺,相对分子
质量分别为23.13、9.41、6.55、436、2.32和202KbC
pGEMTAEP质粒Ecoi1单酶消化D—pGEMT—AEP质粒
BamHI单酶消化EpGEMT—AEP质粒对照
ADNAladderB—lamdaDNAcleavedbyHindmforindicator.
23.13,9.41,6.55,4.36,2.32,and2.02KbC—pGEMT
AEPcleavedbyEcolI D—pGEMT—AEPcleavedbyBarnHI
EpGEMT—AEP
圈2构建质粒的酶切鉴定
Fig.2Identificationofplasmidconstruction
万方数据
·1846· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第36卷第12期2005年12月
3.3重组质粒鉴定:经过HindⅢ和BamHI双
酶切及PCR鉴定,电泳显示重组质粒可以切出相
应的AEPDNA条带,PCR产物电泳亦显示相应片
断的条带(图3)。
A—pSSHCCMV—AEP质粒对照BpSSHCCMV—AEPBamHI
单酶消化C—pSSHCCMV—AEP质料EcolI单酶消化Dlain—
daDNAHind_消化的核酸标尺,相对分子质量分别为83.13、
9.41、655、4.36、2.32和2.02Kb|E—Maker
ApSSHCCMV—AEpB pSSHCCMV—AEPcleavedbyBamHI
CupSSHCCMVAEPcleavedbyEcoiI D-lamdaDNAcleaved
byHindⅢforindicator:23.13,941,655,436.232,and
2.02KbE—Maker
田3 pssHccMv·AEP酶切鉴定
Fig3 IdentificationofplasmidpSSHCCMV—AEP
3.4 AEP目的基因片断序列测定:表达载体测序
结果分析显示,与基因bank中的AEPmRNA序
列完全一致,证实AEP基因已经定向克隆到表达
载体中(图4)。
3.5 rAAV—AEP鉴定:地高辛标记的斑点杂交结
果显示,稀释64倍的病毒毒液与稀释10倍的毒液腺
伴病毒穿梭质粒载体的杂交信号一致。计算病毒滴
度,约在1.46X10”PFU。计算方法:质粒pSSHG/
AEP相对分子质量=(7060bp+287bp)×635—
4665345。未稀释时质粒定量为I/19/ttL,每微克质
粒中的分子个数=摩尔数/相对分子质量一6.02×
1024×2/4665345—2.47×1012PFU/mL。
4讨论
腺伴病毒(adeon—associatedvirus,AAV)近
年来因其独特的优势越来越受到重视,其无潜在致
病威胁,同时能稳定地表达外源基因,宿主范围广,
可转染分裂期及非分裂期细胞,且转染效率高,是基
因治疗的良好载体。抗癫痫肽是从东亚钳蝎中分离
出的一种多肽,能降低实验动物癫痫的发生率、延长
癫痫发作的潜伏期、缩短癫痫发作的持续时问。但由
于受到稳定性差、体内半活期短、化学合成的成本
圈4 AEP目的基因片断序列分析
Fig.4SequenceanalysisofAEPgenefragment
高、很难获得工业化的产量等多肽类药物所固有的 serrulatusscorpionve oroinducedspontaneousrec rrent
局限,癫痫肽用于治疗类风湿性关节炎的临床实践 3e—izur:⋯4“3y““”prouting⋯印“epsla,2”2·43
也必将遇到严峻挑战。以重组病毒为基础的基因治 [2]w。::cG,H。xL,sh。。F.4“Mole。。l⋯har。。。。。。
疗技术为蜂毒肽的临床应用开辟了新方法。基因治tionotanantiepilepsyeptldefromthescorpionButhus
疗最初应用于一些遗传性疾病,同时也为需要长期 篡““‰““[’]’““7“““”’2”1’268”’2248“
给药的慢性病等病患提供了机会卧]。 D]SandovnlMR,DorceVA Behavi⋯ralnde]ectroen一
本研究利用癫痫肽抗癫痫作用,采用现代生物 :;竺酱‘芝=:嚣?蒜f岽三:;.”“””⋯⋯“
工程研究中的重组病毒技术,将合成编码蜂毒肽的 [4]Bo。ilh。L,Cend。。F,GhizoniEⅢ。1.Epil。psyd。。t。d一
基因克隆到AAV载体中,实现基于中药组分的基 ”uc“vebrainlesion。”edbyascwpionsting_J]·Arch
因治疗。本实验为生物活性肽的临床使用寻找可行 [。]麓2;翟:,::麓J1.甜294-。12916。.hIb。。。,,。ffe。。。fre⋯bi一
性方法,也为以肽类为主要活性物质且资源有限的 flanteurotoxinBmKlMonseizuresinducedbypentylenete
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万方数据
抗癫痫肽重组腺伴病毒载体的构建及鉴定
作者: 王宗仁, 邵中军, 李晶华, 行利, 马静, 龙铟, 张磊, 赵艳玲, WANG Zong-ren,
SHAO Zhong-jun, LI Jing-hua, HANG Li, MA Jing, LONG Yin, ZHANG Lei, ZHAO
Yan-ling
作者单位: 王宗仁,李晶华,行利,马静,龙铟,赵艳玲,WANG Zong-ren,LI Jing-hua,HANG Li,MA
Jing,LONG Yin,ZHAO Yan-ling(第四军医大学附属西京医院,中医科,陕西,西安,710032),
邵中军,SHAO Zhong-jun(第四军医大学,流行病学教研室,陕西,西安,710032;复旦大学公共
卫生学院,流行病教研室,上海,200023), 张磊,ZHANG Lei(第四军医大学,流行病学教研室
,陕西,西安,710032)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2005,36(12)
被引用次数: 3次

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3.张德安.王宗仁.邵中军.高碧峰.李晶华.马静 抗癫痫肽/GST融合表达及包涵体蛋白复性纯化[期刊论文]-浙江中
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