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人端粒相关蛋白HKR3、SMARCBl的筛选及其在胃癌细胞中的表达

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2024年5月15日发(作者:招语山)

维普资讯

260・ 

Chin J Gastroenterol,2008,Vo1.13,No.5 

论 著・ 

人端粒相关蛋白HKR3、SMARCB1的 

筛选及其在胃癌细胞中的表达 

周 平 房殿春 陈 兵 毛高平 匦z 曹传平一 张启杰 步晓华 

中国人民解放军空军总医院消化内科、(100036) 第三军医大学西南医院消化内科2 

山东省淄博市中心医院内科3 

背景:端粒酶与肿瘤的发生有十分密切的联系,研究与人端粒酶逆转录酶(hTERT)相互作用的端粒相关蛋白将 

有助于了解端粒酶在肿瘤细胞中的生物学特性和分子机制。目的:筛选新的人端粒相关蛋白,为进一步了解端粒酶 

的全酶结构、生物学特性及其作用机制奠定实验基础。方法:采用酵母双杂交技术进行人端粒相关蛋白分子的筛选 

构建诱饵融合蛋白表达载体pGBKT7一hTERT,筛选人睾丸cDNA文库;以蛋白质印迹法测定DGBKT7一hTERT融合 

蛋白的表达。对筛选得到的阳性克隆质粒进行测序,在GenBank中行同源性比较。采用逆转录聚合酶链反应(RT. 

PCR)检测hTERT、HKR3、SMARCBl mRNA在胃癌细胞株SGC.7901中的表达。结果:融合蛋白表达载体DGBKT7一 

hTERT可在酵母菌株AH109中有效、稳定地表达。cDNA文库筛选获得GenBank已收录的人cDNA序列HKR3和 

SMARCBl。hTERT、HKR3、SMARCBl mRNA在胃癌细胞株SGC一7901中表达一致,均呈高表达。结论:HKR3、 

SMARCBl是人端粒相关蛋白成员,与hTERT有十分密切的联系,可能在胃癌的发生过程中存在相互调节或协同作用。 

关键词端粒; 端粒,末端转移酶; 端粒结合蛋白质类; 细胞系,肿瘤; 酵母双杂交技术 

Screening of Human Telomere.associated Proteins HKR3,SMARCB1 and their Expressions in Gastric Cancer 

Cells ZHOU FANG Dianchun,CHEN Bing,MA0 Gaoping,LIU Weiwen,CA0 Chuanping,ZHANG Qijie,BU 

Xiaohu ̄Department of Gastroenterology,A ir Force General Haspital f oChiesen PLA,Beijing aooo36) 

Correspondence to:FANG Dianchun,Department of Gastroenterology,Southwest Hospital,The Third Military Medical 

University,Chongqing(400038),Emaih fangdianchun@hotmail.con 

Background:Telomerase iS closely related with the development of tumor.The finding of new telomere.associated 

proteins, which interact with human telomerase reverse transcriptase(hTERT) would be helpful for elucidating the 

biological function and molecular mechanism of telomerase within the tumor cells.Aims:To screen new human telomere— 

associated proteins,SO as to provide an experimental basis for understanding the structure of telomerase holoenzyme and 

its biological function and mechanism of action.Methods:Yeast two—hybrid technology was employed for the screening of 

human telomere—associated proteins.Bait fusion protein expression vector pGBKT7一hTERT was constructed for screening 

human testicle cDNA library.The expression of pGBKT7一hTERT fusion protein was detected by Western blotting。The 

positive clone plasmids were sequenced and matched homogenously with sequences in GenBank.

hTERT.

The expressions of 

HKR3 and SMARCB 1 mRNA in gastic cancer celrl line SGC一7901 were assayed by reverse transcriptase— 

polymerase chain reaction(RT—PCR).Results:Fusion protein expression vector pGBKT7一hTERT was stably expressed in 

yeast strain AH 1 09.Screening of cDNA library had obtained human cDNA sequence HKR3 and SMARCB 1.hTERT as 

well as HKR3,SMARCB1 mRNA were strongly expressed in gastric cancer cell line SGC一7901.Conclusions:HKR3, 

SMARCB 1 are members of human telomere—associated proteins and are closely associated with hTERT, and may have 

interacting and collaborating effects in the development of gastic cancer.r 

Key words Telomere;Telomerase;Telomerase—Binding Proteins;Cell Line.Tumor;Yeast Two—Hybrid System 

在肿瘤的发生、发展过程中,端粒酶和端粒相 

关蛋白发挥了十分重要的作用1’-4]。因此,以端粒酶 

本文通讯作者,第三军医大学西南医院消化内科(400038), 

Email:fangdianchun@hotmail.con 

或端粒相关蛋白为靶向进行肿瘤检测或治疗已成 

为肿瘤研究的重点。但端粒酶、端粒相关蛋白在肿 

瘤发生过程中的分子机制仍不十分清楚,且目前对 

端粒酶组分或与端粒酶作用相关的分子仍存在较 

维普资讯

胃肠病学2008年第l3卷第5期 

多疑问有待解释。为此本研究对人端粒相关蛋白分 

的构建和转化:EcoR I、Not I酶切质粒pGRN145, 

子进行筛选,并对筛选得到的基因在胃癌细胞中的 

电洗脱法获得hTERT cDNA片段,定向克隆人载 

表达进行初步检测,以期为端粒酶作用的分子机制 

体pGBKT7的多克隆位点EcoR I、Not I。采用乙 

研究奠定理论基础。 

酸锂法将pGBKT7.hTERT以及pGBKT7、pGBKT7. 

53、pGBKT7.Lam质粒转化人酵母菌株AH109中, 

材料与方法 

将pGADT7、pGADT7.T、pCL.1质粒转化人酵母菌 

株Y187中。 

材料 

3.诱饵融合蛋白表达载体pGBKT7.hTERT的 

1.质粒:酵母双杂交系统.3质粒pGBKT7、 

鉴定:以B.半乳糖苷酶菌落影印滤膜分析检测 

pGBKT7-53 pGBKT7-Lam pGADT7 pGADT7-T 

pGBKT7.hTERT是否具有自身激活报告基因LacZ 

pCL.1(Clontech公司);真核表达载体质粒pcDNA3 

的作用。将消毒滤膜放在生长有转化菌落的平板 

(Promega公司);人端粒酶逆转录酶(hTERT)cDNA 

上,待滤膜浸湿后取出并置于液氮中浸泡10 s,放 

质粒pGRN145由Geron公司惠赠。 

在经Z缓冲液,X.gal浸泡的另一滤膜上,室温放 

2.菌株:预转化人睾丸cDNA文库的酵母菌 

置,记录菌落显色时间(连续观察8 h。阳性呈蓝 

株Y187、酵母菌株AH109、Y187(Clontech公司); 色,阴性无色)。蛋白质印迹法测定pGBKT7. 

大肠杆菌DH5ot(第三军医大学分子遗传教研室 

hTERT融合蛋白的表达。 

保存)。 4.酵母双杂交技术筛选cDNA文库:将pGBKT7. 

3.引物:hTERT、GAPDH和筛选出的人端粒相 hTERT转化菌株AH109与人睾丸cDNA文库预转 

关蛋白基因引物的设计、合成由上海基康生物技术 化菌株Y187混合培养,培养物铺于SD!.Ade/.Leu/ 

有限公司进行。 

Trp/.His平板上,筛选Ade、Leu、Trp、His阳性克 

4.主要试剂:酵母培养基(Clontech公司),T4 

隆,以B.半乳糖苷酶菌落影印滤膜分析筛选LacZ 

DNA连接酶、质粒提取试剂盒、PVDF膜(Roche公 

阳性克隆。提取、纯化文库质粒,互换酵母菌株后行 

司);Tripure Kit、逆转录聚合酶链反应(RT.PCR) 

酵母交配实验,验证文库质粒和hTERT作用的特 

Kit(Promega公司);X-gal、3-AT(Sigma公司);限 

异性,进一步弃除假阳性。对获得的真阳性克隆质 

制性核酸内切酶HindIU、EcoR I、Xho I、Xba I、 

粒进行测序,将其cDNA序列输入计算机,应用 

Sal I、Not I(New England公司);DNA Marker(华 BLAST软件与GenBank中的所有核酸序列进行同 

美生物工程公司)。 

源性比较。 

5.细胞株:中分化胃腺癌细胞株SGC.7901 

5.胃癌细胞株SGC.7901中hTERT以及筛选 

(第三军医大学西南医院全军消化专科中心实验 

基因HKR3、SMARCB1 mRNA的表达:采用RT. 

室保种)。 

PCR方法进行检测。SGC.7901细胞在DMEM培养 

二、方法 

液(含10%/b牛血清)中于37℃、5%CO2饱和湿度 

1.质粒的转化和扩增:采用氯化钙法行质粒 下培养。采用Tripure法提取细胞总RNA。hTERT 

转化。将pGBKT7、pGBKT7.53、pGBKT7-Lam、 

以及筛选出的基因引物序列见表1。PCR反应体 

pGADT7、pGADT7一T、pCL-1、pcDNA3、pGRN145质 

系:94℃5 min;94℃40 s,56℃50 s,68℃60 S, 

粒转化人大肠杆菌DH5ot中。相应抗生素筛选阳性  ̄35个循环;72℃延伸10 min;4℃浸泡。采用2% 

克隆,以质粒提取试剂盒纯化质粒后经HindIU、 

琼脂糖凝胶,加入PCR产物5 l(以GAPDH为内 

EcoR I、Xho I、Xba I、Sal I酶切鉴定。 

参照)进行电泳,电压5~10 V/cm,电泳20 min,紫 

2.诱饵融合蛋白表达载体pGBKT7.hTERT 

外透射仪下观察。计算机扫描记录。 

表1 HKR3、SMARCB1、hTERT和GADPH引物序列和扩增片段大小 

基因 上游 下游 长度 

5’一CGA GTG CCA GAG GCC GTA GA一3’ 5’一GCTTCA GTTTCC CAC AGA GG一3’ 

276 bp 

5’一ATC AGA CAG CAG ATC GAG TC一3’ 

5’一TCT CGC TGA AGG CGT AGG TC一3’ 270 bp 

5’.CGG AAG AGT GTC TGG AGC AA-3’ 

5’一GGA TGA AGC GGA GTC TGG A.3’ 

145 bp 

5’.CCA CCC G GCA TCC ATG GCA.3’ 

5.’TCT AGA CGG CAG GTC AGG TCC AC-3 598 bp 

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结 果 

酵母双杂交质粒的转化和酶切鉴定 

pGBKT7、pGBKT7—53 pGBKT7一Lam pGADT7 

pGADT7一T、pCL一1、pcDNA3、pGRN145质粒转化人 

大肠杆菌DH5ct均筛选出阳性克隆。提取质粒后均 

经Hind m、EcoR I、Xho I、Xba I、Sal I酶切鉴定 

证实。 

二、诱饵融合蛋白表达载体pGBKT7一hTERT的 

自身激活和表达鉴定 

B一半乳糖苷酶菌落影印滤膜分析检测显示 

pGBKT7一hTERT无自身激活报告基因LacZ的作 

用,该结果经酵母交配实验进一步证实。重组阳 

性菌在分子质量约140 kDa(1 Da=0.9921 u)处可 

见一蛋白条带,与预期融合蛋白分子质量相符。 

而宿主菌在同一位置未见有蛋白条带.表明 

pGBKT7一hTERT融合蛋白能在酵母菌株AH109中 

有效、稳定地表达。 

三、cDNA文库的筛选 

对cDNA文库筛选获得的阳性克隆质粒进行 

测序.并在GenBank中进行同源性比较.结果获得 

2个已收录的人cDNA序列:HKR3(human kruppel— 

related 3。HKR3: GenBank No.NM 005341.1)和 

SMARCB1(SWI/SNF-related。matrix—associated,actin- 

dependent regulator of chromatin, subfamily b, 

member 1,SMARCB1;GenBank No.NM 003073.1)。 

四、HKR3、SMARCBl和hTERT在胃癌细胞株 

SGC一7901中的表达 

RT—PCR检测显示.HKR3、SMARCB1 mRNA 

在SGC一7901细胞中的表达与hTERT mRNA的表 

达一致.均呈高表达(见图1~3)。 

1 2 

1543 bp 

994 bp 

697 bp 

515 bp 

GAPDH 

377 bp 

HKR3 

泳道l:DNA Marker;泳道2:胃癌细胞株SGC一7901 

图1 胃癌细胞株SGC.7901中HKR3的表达 

Chin J Gastroenterol,2008,Vo1.13,No.5 

2 

1543 bp 

994 bp 

697 bp 

515 bp 

377 bp 

泳道1:DNA Marker:泳道2:胃癌细胞株SGC.7901 

图2 胃癌细胞株SGC-7901中SMARCB1的表达 

l 2 

1543 bp 

994 bp 

697 bp 

515 bp 

377 bp 

泳道l:DNA Marker:泳道2:胃癌细胞株SGC.7901 

图3 胃癌细胞株SGC-7gO1中hTERT的表达 

讨 论 

hTERT对端粒酶活性的发挥具有重要调控作 

用,其参与了肿瘤的发生和发展过程.在肿瘤组织 

中呈高表达。本研究显示胃癌细胞株SGC一7901中 

hTERT mRNA呈高表达,与国外研究结果 一致. 

因此认为与hTERT发生相互作用的蛋白分子很可 

能参与了对端粒酶活性的调控。由此。以酵母双杂 

交技术为平台.以hTERT为诱饵.可从cDNA文库 

中获取新的与hTERT相互作用的蛋白分子编码基 

因,或新的端粒相关蛋白分子编码基因,从而为了 

解端粒酶的全酶结构及其生物学特性和作用机制 

奠定重要的理论基础。 

以hTERT为靶位构建DNA结合域(DNA— 

binding domain.DNA—BD)诱饵融合蛋白表达载体 

pGBKT7一hTERT可在酵母菌株AH109中稳定表 

达.符合筛选cDNA文库的需要。通过对cDNA文 

库的筛选.利用二级报告基因LacZ表达弃除部分 

假阳性.互换酵母菌株行酵母交配实验确定LacZ 

阳性克隆.经测序确定了2个与pGBKT7一hTERT发 

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胃肠病学2008年第13卷第5期 

生作用的阳性克隆,通过在GenBank中进行同源性 

比较获得2个cDNA序列:HKR3和SMARCB1 

HKR3是一较为保守的转录因子家族中的 

Kruppel型锌指蛋白,定位于染色体lp36.3.全长 

9.5 kb,含有l1个外显子,在5’端有一CpG岛。 

HKR3在人体组织中至少存在两种转录体形式,一 

种为全长转录体,另一种为不含有保守的锌指相关 

盒和酸性激活域的截断体[71。HKR3在人体组织中 

广泛表达,尤其是在人胚胎和成人神经组织中呈高 

表达。在神经母细胞瘤细胞株SK—N—AS以及来源于 

神经母细胞瘤患者的成淋巴细胞系中,HKR3存在 

杂合缺失。有研究[81显示,lp36.3缺失的15例原发 

性神经母细胞瘤样本的D1S214位点存在等位缺 

失。HKR3可能与人神经母细胞瘤或其他肿瘤发生 

染色体重排或缺失相关。 

人SMARCB1为一肿瘤抑制基因,定位于染 

色体22ql1.2,人、鼠SMARCB1蛋白高度保守 

(100%)[91。恶性杆状瘤频发SMARCB1等位缺失。 

慢性髓细胞性白血病常发生SMARCB1基因缺 

失,可能与SMARCB1基因表达降低有关¨01。Bruder 

等[91检测了41例脑膜瘤、23例神经鞘瘤SMARCB1 

基因的7个外显子,未发现缺失或突变。Weber等…1 

分析了200例脑肿瘤患者的SMARCB1基因单链 

构象多态性(SSCP)及其第3、8外显子纯合缺失,结 

果显示在星形细胞瘤、成胶质细胞瘤、少突神经胶 

质瘤、神经鞘瘤、成神经管细胞瘤等肿瘤中未发现 

该基因突变或纯合缺失,仅在1例脉络丛肿瘤中发 

现单位点突变,提示SMARCB1基因突变或缺失不 

是大多数脑肿瘤的频发事件。Schmitz等[12呗Ⅱ在126 

例脑膜瘤中发现有4例在第9外显子的同一位点 

发生突变,即第377位的精氨酸由组氨酸取代,这 

位置可能是脑膜瘤发生的突变热点,认为 

SMARCB1在脑膜瘤的发生中起有一定作用。 

综上所述,HKR3、SMARCB1参与了肿瘤的发 

生,但其作用机制尚不清楚,至今人们尚未认识到 

其与端粒酶有何内在联系。本研究显示HKR3、 

SMARCB1与hTERT有十分密切的联系,在胃癌 

细胞株SGC一7901中,HKR3、SMARCB1 mRNA与 

hTERT mRNA的表达一致,均呈高表达,提示这些 

分子可能在胃癌的发生过程中存在相互调节或协 

同作用。因此,深入研究HKR3、SMARCB1及其与 

hTERT的关系将有助于进一步了解调控端粒酶活 

性作用的分子机制。 

参考文献 

1 Donigian JR,de Lange T.The role of the poly(ADP- 

ribose)polymerase tankyrase 1 in telomere length contorl 

by the TRF1 component of the sheherin complex.J Biol 

Chem,2007,282(3 l 1:22662-22667. 

2 Bae NS,Baumann P.A RAPI ̄RF2 complex inhibits 

nonhomologous end-joining at human telomeric DNA 

ends.Mol Cell,2007,26(3):323-334. 

3 Mufioz P,Blanco R,Blasco MA.Role of the TRF2 

telomeric protein in cancer and ageing.Cell Cycle,2006, 

5(7):718-721. 

4 Yang SM,Fang DC,Luo YH,et a1.Alterations of 

telomerase activity and terminal restriction fragment in 

gastirc cancer and its premalignant lesions. J 

Gastroenterol Hepatol,2001,16(8):876-882. 

5 Kawahara R,Odo M,Kinoshita H,et a1.Analysis of 

hTERT mRNA expression in biliary tract and pancreatic 

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193. 

6 Campbell LJ,Fidler C,Eagleton H,et a1.hTERT,the 

catalytic component of telomerase,is downregulated in 

the haematopoietic stem cells of patients with chronic 

myeloid leukaemia.Leukemia,2006,20(4):67 1-679. 

7 Marls JM,Jensen SJ,Sulman EP,et a1.Cloning,chromo- 

somal localization,physical mapping,and genomic char- 

acterization of HKR3.Genomics,1 996,35(2):289-298. 

8 Marls JM,Jensen J,Sulman EP,et a1.Human Krilppel- 

related 3 mKR3):a candidate for the l p36 neuroblastoma 

tumour suppressor gene?Eur J Cancer,1 997,33(1 2): 

199I.1996. 

9 Bruder CE,Dumanski JP,Kedra D.The mouse ortholog 

of the human SMARCB 1 gene encodes two splice forms. 

Biochem Biophys Res Commun,1 999,257(3):886-890. 

10 Grand F,Kulkarni S,Chase A,et a1.Frequent deletion of 

hSNF5/INI 1,a component of the SWI/SNF complex,in 

chronic myeloid leukemia.Cancer Res,1 999,59(1 6): 

3870.3874. 

1 l Weber M,Stockhammer F,Schmitz U,et a1.Mutational 

analysis of INI 1 in sporadic human brain tumors.Acta 

Neuropathol,2001,101(5):479-482. 

1 2 Schmitz U.Mueller W.Weber M,et a1.INI l mutations in 

meningiomas at a potential hotspot in exon 9. Br J 

Cancer,2001,84(2):199-201. 

(2007.12.28收稿;2008.02-05修回) 

2024年5月15日发(作者:招语山)

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260・ 

Chin J Gastroenterol,2008,Vo1.13,No.5 

论 著・ 

人端粒相关蛋白HKR3、SMARCB1的 

筛选及其在胃癌细胞中的表达 

周 平 房殿春 陈 兵 毛高平 匦z 曹传平一 张启杰 步晓华 

中国人民解放军空军总医院消化内科、(100036) 第三军医大学西南医院消化内科2 

山东省淄博市中心医院内科3 

背景:端粒酶与肿瘤的发生有十分密切的联系,研究与人端粒酶逆转录酶(hTERT)相互作用的端粒相关蛋白将 

有助于了解端粒酶在肿瘤细胞中的生物学特性和分子机制。目的:筛选新的人端粒相关蛋白,为进一步了解端粒酶 

的全酶结构、生物学特性及其作用机制奠定实验基础。方法:采用酵母双杂交技术进行人端粒相关蛋白分子的筛选 

构建诱饵融合蛋白表达载体pGBKT7一hTERT,筛选人睾丸cDNA文库;以蛋白质印迹法测定DGBKT7一hTERT融合 

蛋白的表达。对筛选得到的阳性克隆质粒进行测序,在GenBank中行同源性比较。采用逆转录聚合酶链反应(RT. 

PCR)检测hTERT、HKR3、SMARCBl mRNA在胃癌细胞株SGC.7901中的表达。结果:融合蛋白表达载体DGBKT7一 

hTERT可在酵母菌株AH109中有效、稳定地表达。cDNA文库筛选获得GenBank已收录的人cDNA序列HKR3和 

SMARCBl。hTERT、HKR3、SMARCBl mRNA在胃癌细胞株SGC一7901中表达一致,均呈高表达。结论:HKR3、 

SMARCBl是人端粒相关蛋白成员,与hTERT有十分密切的联系,可能在胃癌的发生过程中存在相互调节或协同作用。 

关键词端粒; 端粒,末端转移酶; 端粒结合蛋白质类; 细胞系,肿瘤; 酵母双杂交技术 

Screening of Human Telomere.associated Proteins HKR3,SMARCB1 and their Expressions in Gastric Cancer 

Cells ZHOU FANG Dianchun,CHEN Bing,MA0 Gaoping,LIU Weiwen,CA0 Chuanping,ZHANG Qijie,BU 

Xiaohu ̄Department of Gastroenterology,A ir Force General Haspital f oChiesen PLA,Beijing aooo36) 

Correspondence to:FANG Dianchun,Department of Gastroenterology,Southwest Hospital,The Third Military Medical 

University,Chongqing(400038),Emaih fangdianchun@hotmail.con 

Background:Telomerase iS closely related with the development of tumor.The finding of new telomere.associated 

proteins, which interact with human telomerase reverse transcriptase(hTERT) would be helpful for elucidating the 

biological function and molecular mechanism of telomerase within the tumor cells.Aims:To screen new human telomere— 

associated proteins,SO as to provide an experimental basis for understanding the structure of telomerase holoenzyme and 

its biological function and mechanism of action.Methods:Yeast two—hybrid technology was employed for the screening of 

human telomere—associated proteins.Bait fusion protein expression vector pGBKT7一hTERT was constructed for screening 

human testicle cDNA library.The expression of pGBKT7一hTERT fusion protein was detected by Western blotting。The 

positive clone plasmids were sequenced and matched homogenously with sequences in GenBank.

hTERT.

The expressions of 

HKR3 and SMARCB 1 mRNA in gastic cancer celrl line SGC一7901 were assayed by reverse transcriptase— 

polymerase chain reaction(RT—PCR).Results:Fusion protein expression vector pGBKT7一hTERT was stably expressed in 

yeast strain AH 1 09.Screening of cDNA library had obtained human cDNA sequence HKR3 and SMARCB 1.hTERT as 

well as HKR3,SMARCB1 mRNA were strongly expressed in gastric cancer cell line SGC一7901.Conclusions:HKR3, 

SMARCB 1 are members of human telomere—associated proteins and are closely associated with hTERT, and may have 

interacting and collaborating effects in the development of gastic cancer.r 

Key words Telomere;Telomerase;Telomerase—Binding Proteins;Cell Line.Tumor;Yeast Two—Hybrid System 

在肿瘤的发生、发展过程中,端粒酶和端粒相 

关蛋白发挥了十分重要的作用1’-4]。因此,以端粒酶 

本文通讯作者,第三军医大学西南医院消化内科(400038), 

Email:fangdianchun@hotmail.con 

或端粒相关蛋白为靶向进行肿瘤检测或治疗已成 

为肿瘤研究的重点。但端粒酶、端粒相关蛋白在肿 

瘤发生过程中的分子机制仍不十分清楚,且目前对 

端粒酶组分或与端粒酶作用相关的分子仍存在较 

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胃肠病学2008年第l3卷第5期 

多疑问有待解释。为此本研究对人端粒相关蛋白分 

的构建和转化:EcoR I、Not I酶切质粒pGRN145, 

子进行筛选,并对筛选得到的基因在胃癌细胞中的 

电洗脱法获得hTERT cDNA片段,定向克隆人载 

表达进行初步检测,以期为端粒酶作用的分子机制 

体pGBKT7的多克隆位点EcoR I、Not I。采用乙 

研究奠定理论基础。 

酸锂法将pGBKT7.hTERT以及pGBKT7、pGBKT7. 

53、pGBKT7.Lam质粒转化人酵母菌株AH109中, 

材料与方法 

将pGADT7、pGADT7.T、pCL.1质粒转化人酵母菌 

株Y187中。 

材料 

3.诱饵融合蛋白表达载体pGBKT7.hTERT的 

1.质粒:酵母双杂交系统.3质粒pGBKT7、 

鉴定:以B.半乳糖苷酶菌落影印滤膜分析检测 

pGBKT7-53 pGBKT7-Lam pGADT7 pGADT7-T 

pGBKT7.hTERT是否具有自身激活报告基因LacZ 

pCL.1(Clontech公司);真核表达载体质粒pcDNA3 

的作用。将消毒滤膜放在生长有转化菌落的平板 

(Promega公司);人端粒酶逆转录酶(hTERT)cDNA 

上,待滤膜浸湿后取出并置于液氮中浸泡10 s,放 

质粒pGRN145由Geron公司惠赠。 

在经Z缓冲液,X.gal浸泡的另一滤膜上,室温放 

2.菌株:预转化人睾丸cDNA文库的酵母菌 

置,记录菌落显色时间(连续观察8 h。阳性呈蓝 

株Y187、酵母菌株AH109、Y187(Clontech公司); 色,阴性无色)。蛋白质印迹法测定pGBKT7. 

大肠杆菌DH5ot(第三军医大学分子遗传教研室 

hTERT融合蛋白的表达。 

保存)。 4.酵母双杂交技术筛选cDNA文库:将pGBKT7. 

3.引物:hTERT、GAPDH和筛选出的人端粒相 hTERT转化菌株AH109与人睾丸cDNA文库预转 

关蛋白基因引物的设计、合成由上海基康生物技术 化菌株Y187混合培养,培养物铺于SD!.Ade/.Leu/ 

有限公司进行。 

Trp/.His平板上,筛选Ade、Leu、Trp、His阳性克 

4.主要试剂:酵母培养基(Clontech公司),T4 

隆,以B.半乳糖苷酶菌落影印滤膜分析筛选LacZ 

DNA连接酶、质粒提取试剂盒、PVDF膜(Roche公 

阳性克隆。提取、纯化文库质粒,互换酵母菌株后行 

司);Tripure Kit、逆转录聚合酶链反应(RT.PCR) 

酵母交配实验,验证文库质粒和hTERT作用的特 

Kit(Promega公司);X-gal、3-AT(Sigma公司);限 

异性,进一步弃除假阳性。对获得的真阳性克隆质 

制性核酸内切酶HindIU、EcoR I、Xho I、Xba I、 

粒进行测序,将其cDNA序列输入计算机,应用 

Sal I、Not I(New England公司);DNA Marker(华 BLAST软件与GenBank中的所有核酸序列进行同 

美生物工程公司)。 

源性比较。 

5.细胞株:中分化胃腺癌细胞株SGC.7901 

5.胃癌细胞株SGC.7901中hTERT以及筛选 

(第三军医大学西南医院全军消化专科中心实验 

基因HKR3、SMARCB1 mRNA的表达:采用RT. 

室保种)。 

PCR方法进行检测。SGC.7901细胞在DMEM培养 

二、方法 

液(含10%/b牛血清)中于37℃、5%CO2饱和湿度 

1.质粒的转化和扩增:采用氯化钙法行质粒 下培养。采用Tripure法提取细胞总RNA。hTERT 

转化。将pGBKT7、pGBKT7.53、pGBKT7-Lam、 

以及筛选出的基因引物序列见表1。PCR反应体 

pGADT7、pGADT7一T、pCL-1、pcDNA3、pGRN145质 

系:94℃5 min;94℃40 s,56℃50 s,68℃60 S, 

粒转化人大肠杆菌DH5ot中。相应抗生素筛选阳性  ̄35个循环;72℃延伸10 min;4℃浸泡。采用2% 

克隆,以质粒提取试剂盒纯化质粒后经HindIU、 

琼脂糖凝胶,加入PCR产物5 l(以GAPDH为内 

EcoR I、Xho I、Xba I、Sal I酶切鉴定。 

参照)进行电泳,电压5~10 V/cm,电泳20 min,紫 

2.诱饵融合蛋白表达载体pGBKT7.hTERT 

外透射仪下观察。计算机扫描记录。 

表1 HKR3、SMARCB1、hTERT和GADPH引物序列和扩增片段大小 

基因 上游 下游 长度 

5’一CGA GTG CCA GAG GCC GTA GA一3’ 5’一GCTTCA GTTTCC CAC AGA GG一3’ 

276 bp 

5’一ATC AGA CAG CAG ATC GAG TC一3’ 

5’一TCT CGC TGA AGG CGT AGG TC一3’ 270 bp 

5’.CGG AAG AGT GTC TGG AGC AA-3’ 

5’一GGA TGA AGC GGA GTC TGG A.3’ 

145 bp 

5’.CCA CCC G GCA TCC ATG GCA.3’ 

5.’TCT AGA CGG CAG GTC AGG TCC AC-3 598 bp 

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结 果 

酵母双杂交质粒的转化和酶切鉴定 

pGBKT7、pGBKT7—53 pGBKT7一Lam pGADT7 

pGADT7一T、pCL一1、pcDNA3、pGRN145质粒转化人 

大肠杆菌DH5ct均筛选出阳性克隆。提取质粒后均 

经Hind m、EcoR I、Xho I、Xba I、Sal I酶切鉴定 

证实。 

二、诱饵融合蛋白表达载体pGBKT7一hTERT的 

自身激活和表达鉴定 

B一半乳糖苷酶菌落影印滤膜分析检测显示 

pGBKT7一hTERT无自身激活报告基因LacZ的作 

用,该结果经酵母交配实验进一步证实。重组阳 

性菌在分子质量约140 kDa(1 Da=0.9921 u)处可 

见一蛋白条带,与预期融合蛋白分子质量相符。 

而宿主菌在同一位置未见有蛋白条带.表明 

pGBKT7一hTERT融合蛋白能在酵母菌株AH109中 

有效、稳定地表达。 

三、cDNA文库的筛选 

对cDNA文库筛选获得的阳性克隆质粒进行 

测序.并在GenBank中进行同源性比较.结果获得 

2个已收录的人cDNA序列:HKR3(human kruppel— 

related 3。HKR3: GenBank No.NM 005341.1)和 

SMARCB1(SWI/SNF-related。matrix—associated,actin- 

dependent regulator of chromatin, subfamily b, 

member 1,SMARCB1;GenBank No.NM 003073.1)。 

四、HKR3、SMARCBl和hTERT在胃癌细胞株 

SGC一7901中的表达 

RT—PCR检测显示.HKR3、SMARCB1 mRNA 

在SGC一7901细胞中的表达与hTERT mRNA的表 

达一致.均呈高表达(见图1~3)。 

1 2 

1543 bp 

994 bp 

697 bp 

515 bp 

GAPDH 

377 bp 

HKR3 

泳道l:DNA Marker;泳道2:胃癌细胞株SGC一7901 

图1 胃癌细胞株SGC.7901中HKR3的表达 

Chin J Gastroenterol,2008,Vo1.13,No.5 

2 

1543 bp 

994 bp 

697 bp 

515 bp 

377 bp 

泳道1:DNA Marker:泳道2:胃癌细胞株SGC.7901 

图2 胃癌细胞株SGC-7901中SMARCB1的表达 

l 2 

1543 bp 

994 bp 

697 bp 

515 bp 

377 bp 

泳道l:DNA Marker:泳道2:胃癌细胞株SGC.7901 

图3 胃癌细胞株SGC-7gO1中hTERT的表达 

讨 论 

hTERT对端粒酶活性的发挥具有重要调控作 

用,其参与了肿瘤的发生和发展过程.在肿瘤组织 

中呈高表达。本研究显示胃癌细胞株SGC一7901中 

hTERT mRNA呈高表达,与国外研究结果 一致. 

因此认为与hTERT发生相互作用的蛋白分子很可 

能参与了对端粒酶活性的调控。由此。以酵母双杂 

交技术为平台.以hTERT为诱饵.可从cDNA文库 

中获取新的与hTERT相互作用的蛋白分子编码基 

因,或新的端粒相关蛋白分子编码基因,从而为了 

解端粒酶的全酶结构及其生物学特性和作用机制 

奠定重要的理论基础。 

以hTERT为靶位构建DNA结合域(DNA— 

binding domain.DNA—BD)诱饵融合蛋白表达载体 

pGBKT7一hTERT可在酵母菌株AH109中稳定表 

达.符合筛选cDNA文库的需要。通过对cDNA文 

库的筛选.利用二级报告基因LacZ表达弃除部分 

假阳性.互换酵母菌株行酵母交配实验确定LacZ 

阳性克隆.经测序确定了2个与pGBKT7一hTERT发 

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胃肠病学2008年第13卷第5期 

生作用的阳性克隆,通过在GenBank中进行同源性 

比较获得2个cDNA序列:HKR3和SMARCB1 

HKR3是一较为保守的转录因子家族中的 

Kruppel型锌指蛋白,定位于染色体lp36.3.全长 

9.5 kb,含有l1个外显子,在5’端有一CpG岛。 

HKR3在人体组织中至少存在两种转录体形式,一 

种为全长转录体,另一种为不含有保守的锌指相关 

盒和酸性激活域的截断体[71。HKR3在人体组织中 

广泛表达,尤其是在人胚胎和成人神经组织中呈高 

表达。在神经母细胞瘤细胞株SK—N—AS以及来源于 

神经母细胞瘤患者的成淋巴细胞系中,HKR3存在 

杂合缺失。有研究[81显示,lp36.3缺失的15例原发 

性神经母细胞瘤样本的D1S214位点存在等位缺 

失。HKR3可能与人神经母细胞瘤或其他肿瘤发生 

染色体重排或缺失相关。 

人SMARCB1为一肿瘤抑制基因,定位于染 

色体22ql1.2,人、鼠SMARCB1蛋白高度保守 

(100%)[91。恶性杆状瘤频发SMARCB1等位缺失。 

慢性髓细胞性白血病常发生SMARCB1基因缺 

失,可能与SMARCB1基因表达降低有关¨01。Bruder 

等[91检测了41例脑膜瘤、23例神经鞘瘤SMARCB1 

基因的7个外显子,未发现缺失或突变。Weber等…1 

分析了200例脑肿瘤患者的SMARCB1基因单链 

构象多态性(SSCP)及其第3、8外显子纯合缺失,结 

果显示在星形细胞瘤、成胶质细胞瘤、少突神经胶 

质瘤、神经鞘瘤、成神经管细胞瘤等肿瘤中未发现 

该基因突变或纯合缺失,仅在1例脉络丛肿瘤中发 

现单位点突变,提示SMARCB1基因突变或缺失不 

是大多数脑肿瘤的频发事件。Schmitz等[12呗Ⅱ在126 

例脑膜瘤中发现有4例在第9外显子的同一位点 

发生突变,即第377位的精氨酸由组氨酸取代,这 

位置可能是脑膜瘤发生的突变热点,认为 

SMARCB1在脑膜瘤的发生中起有一定作用。 

综上所述,HKR3、SMARCB1参与了肿瘤的发 

生,但其作用机制尚不清楚,至今人们尚未认识到 

其与端粒酶有何内在联系。本研究显示HKR3、 

SMARCB1与hTERT有十分密切的联系,在胃癌 

细胞株SGC一7901中,HKR3、SMARCB1 mRNA与 

hTERT mRNA的表达一致,均呈高表达,提示这些 

分子可能在胃癌的发生过程中存在相互调节或协 

同作用。因此,深入研究HKR3、SMARCB1及其与 

hTERT的关系将有助于进一步了解调控端粒酶活 

性作用的分子机制。 

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(2007.12.28收稿;2008.02-05修回) 

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