分子伴侣BiP结构域分析及对肝癌细胞增殖和凋亡的影响

摘要 : 结合免疫球蛋白(binding immunoglobulin protein， BiP)， 是Hsp70 (70 kilodalton heat shock proteins)蛋白家族的成员之一， 是内质网应激(endoplasmic reticulum stress， ERS)主要的调节器。为了研究BiP的分子结构与生物学功能的关系， 首先， 分析BiP的DNA序列和蛋白质空间构象， 接着利用重叠PCR方法分别克隆ATPase结构域缺失体和peptide-binding结构域缺失体(BiPa和BiPp)， 成功构建带myc标签的真核表达载体， 转染LO2细胞和SMMC-7721细胞， 应用免疫印迹方法检测其在细胞内的表达; 运用MTT法、BrdU免疫组化法及流式细胞仪分别检测细胞的增殖和凋亡; 检测BiP及两个组成结构域对SMMC-7721细胞增殖和凋亡的影响。酶切、电泳和DNA测序结果显示， BiP全长和两个缺失体的真核表达载体构建成功; 免疫印迹检测到BiP三种真核载体在LO2细胞和SMMC-7721细胞中均能正确表达; MTT和BrdU免疫组化结果表明， BiP全长和缺失体BiPa、BiPp三种真核载体均能有效促进SMMC-7721的增殖， 各组间细胞增殖率结果分析提示ATPase功能域可能抑制细胞增殖， 而peptide-binding结构域可能促进细胞的增殖; 流式细胞仪结果显示， 转染BiP、BiPa、BiPp三种真核载体均可以促进SMMC-7721的凋亡， 缺失体BiPa与全长BiP组间凋亡率差异不显著; 而缺失体BiPp组细胞凋亡率明显低于全长BiP组， 两组差异具有显著性(P<0.05); 提示ATPase功能域与细胞凋亡可能不相关， 而peptide-binding结构域可能促进细胞的凋亡。上述结果表明， BiP的两个组成结构域: ATPase功能域与peptide-binding结构域， 独立存在或者共同存在时， 调控细胞增殖与凋亡具有差异性; 当两个结构域共同存在时， 它们会协同调控细胞的增殖与凋亡， 具体的分子机制还需要进一步的实验研究和探讨。