浅析Cofilin-2蛋白表达与疾病的关系

Cofilin-2蛋白是哺乳动物Cofilin基因的亚型之一,主要在肌肉组织中表达,包括骨骼肌和心肌等。进行Cofilin-2蛋白表达纯化研究,并得到纯化的Cofilin-2蛋白,可以用于其后续的生物学研究。目前Cofilin基因在人和小鼠中的研究较多,研究者已经获得了完整的人和小鼠的全基因组序列,并对其结构进行了详细分析。有研究者在原核表达系统中进行了小鼠cofilin-2蛋白表达纯化研究。

丝切蛋白(Cofilin)是一种低分子量(21KD)的肌动蛋白结合蛋白,普遍存在于真核生物中。Cofilin在正常细胞中调节肌动蛋白重组,但在应激的条件下,可与肌动蛋白形成复合物而改变细胞的功能。Cofilin也是一种重要的癌细胞转移和入侵的调节因子,有研究表明抑制Cofilin蛋白的表达可能作为抑制肿瘤生长及扩散的重要策略。目前也有研究发现在哺乳动物中Cofilin基因存在Cofilin1Cofilin-22种亚型的基因,2种基因表达的部位不同,分别编码相应的蛋白。

为了对蛋白的结构和功能进行研究,需要进行蛋白表达纯化。美迪西提供蛋白表达服务,其拥有多种蛋白表达协同,包括原核蛋白表达系统、酵母蛋白表达系统、昆虫细胞蛋白表达系统(杆状病毒)和哺乳动物细胞蛋白表达系统,具备多种融合技术,可以为客户在蛋白表达与纯化方面提供多种选择。从方案设计、基因优化、表达条件优化到纯化的技术体系,以提高客户的目的蛋白表达水平。

1、小鼠cofilin-2蛋白表达纯化研究

研究者构建了小鼠cofilin-2原核表达载体并纯化表达产物。研究者以胚胎期小鼠心脏组织的cDNA为模板PCR扩增cofilin-2基因,经酶切连接表达载体PGEX-4T-1后转化入大肠杆菌E.coliBL21感受态细胞中,利用异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)进行诱导表达及优化。利用SDS-PAGE凝胶电泳,考马斯亮蓝R-250进行染色,检测GST-cofilin-2的表达情况。结果成功构建小鼠cofilin-2原核表达载体,纯化得到的重组小鼠cofilin-2蛋白可用于后续的生物学研究。

2、cofilin-2蛋白表达与线性疾病的关系

cofilin-2主要在不同的肌肉的发育晚期表达,可能对于肌肉的生理或发育起到重要作用。有研究发现肌节基因包括心肌和骨骼肌肌动蛋白的遗传缺陷可以导致人类多种疾病,如罕见遗传性肌病和心脏病,并证实了骨骼肌α-肌动蛋白基因(ACTA1)和原肌球蛋白基因(TPM3)及其他一些细丝蛋白基因,如伴肌动蛋白基因(NEB)、肌钙蛋白基因(TNNT1)等的突变能导致线性肌病。因此,推测cofilin-2是线性肌病的候选基因,它的突变可能是线性肌病的一个原因。

3、Cofilin-2蛋白可作为预测鼻咽癌放疗反应的蛋白标志物及潜在治疗靶点

为了明确Cofilin-2基因与鼻咽癌放射抗拒的关系,研究者应用RNA干扰技术构建稳定的Cofilin-2基因沉默CNE-2R细胞模型[2]。通过细胞体内、外的功能学实验探讨沉默Cofilin-2CNE-2R细胞放射敏感性的影响,明确Cofilin-2是否可以作为预测鼻咽癌放射治疗反应的蛋白标志物及潜在的治疗靶点。并进一步通过人类基因表达谱芯片,测序分析Cofilin-2沉默后引起CNE-2R细胞的基因表达谱的改变,初步探讨Cofilin-2参与鼻咽癌放射抗拒的机制及通路。

结果研究者认为Cofilin-2可作为一个预测鼻咽癌放疗反应的蛋白标志物及潜在治疗靶点,并推测Cofilin-2可能通过激活RhoAEMTTP53通路,从而影响鼻咽癌CNE-2R细胞的放射抗拒性。