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食蟹猴的p4502e1药物代谢酶及其与食蟹猴p450氧化还原酶的共表达重组载体的制作方法.docx


文档分类:医学/心理学 | 页数:约14页 举报非法文档有奖
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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。食蟹猴的p4502e1药物代谢酶及其与食蟹猴p450氧化还原酶的共表达重组载体的制作方法专利名称:食蟹猴的p4502e1药物代谢酶及其与食蟹猴p450氧化还原酶的共表达重组载体的制作方法技术领域:本发明涉及基因工程研究领域,具体涉及一种食蟹猴(CynomolgusMonkey,Macao>3r/cw/ariy)的P4502E1药物代谢酶(CytochromeP4502E1)及与P450氧化还原酶(NADPH-cytochromeP450oxidoreductae)共表达的重组载体。背景财细胞色素P450是重要的药物代谢I相酶,市场上80%以上的药物是通过细胞色素P450代谢的。2E亚家族是细胞色素P450基因家庭的主要成员,主要包括2E1。细胞色素P4502E1能够代谢多种药物如***唑沙宗(Chlorzoxazone)等。包括人,狗,大鼠,小鼠等多种动物的细胞色素P450基因序列已经被克隆,各种细胞色素P450也已经在大肠杆菌,酵母,哺乳动物细胞等宿主中表达。异源表达的细胞色素P450是研究药物代谢,进行体外药物筛选的重要手段。,猴是常用的临床前安全性评价实验大动物,其与人的亲缘关系非常接近,因而在代谢上表现出较高的相似性。到目前为止,仍未见維猴与人P4502E1亚型相应的基因的克隆的报道。因此,克隆條猴P4502E1基因并进行异源表M于体外药物筛选有重要意义。P450酶在催化反应中需要两个电子和两个质子,其中的电子由内质网上的NADPH(还原型烟酰***腺嘌呤二核苷酸磷酸盐,还原型辅酶II)-细胞色素P450氧化还原酶(NADPH-cytochromeP450oxidoreductae)提供。在体外反应中,缺少NADPH-细胞色素P450氧化还原酶的系统不具有催化活性。到目前为止,将,猴P4502E1与食蟹猴P450氧化还原,因共表达还未见报道。发明内容本发明的目的在于Jli乓一种食蟹猴的P4502E1药物代谢酶及与P450氧化还原,表达的重组载体。克隆,猴P4502E1基因(c^2El)并在昆虫细胞中进行异源表达;还包括克,蟹猴NADPH-细胞色素P450氧化还原酶基因,构建包含NADPH-细胞色素P450氧化还原酶的食蟹猴P4502El(c^2El)的昆虫表达载体,并将此载体用于大量制备錢猴P4502E1的代谢物。本发明通过以下方式达到该目的本发明的食蟹猴(CynomolgusMonkey,Afacaca/asc/cw/aris)的P4502B6药物代谢酶(CytochromeP4502E1),能催化***唑沙宗(chlorzoxazone)的6,-羟基化(6,-Hydroxy)。根据已经发表的人P450基因序列(Genebank,AccessionNO.:NM—000773),以逆转录自食蟹li!TRNA的cDNA为模板,il31聚合酶链式反应(PCR)扩增,猴P4502E1的编码区序列(c^2E1),扩增得到的PCR产物与pMD18-T载体连接得到pT-cynoP2El质粒。其中,设计的弓嫩不包含除起始密码(ATG)外的食蟹猴P4502El的编码区序列(c/p2El)。经测序,得到的编码区序列全长1482,对,编码494个氨基酸,即P4502B6药物代谢酶的基因序列或其互补序列是与SEQIDNO:1的突变率为0-1%的序列。本发明的食蟹猴的P4502E1药物代谢酶与P450氧化还原酶(NADPH-cytochromeP450oxidoreductae)的共表达重组载体包含上述食蟹猴的P4502E1药物代谢酶序列的开放阅读框和食蟹猴P450氧化还原酶序列的开放阅读框。以,克隆的食蟹猴P4502E1的基因(c/p2El)为模板,以包含RsrII及HindIII限制性内切酶位点的引物扩增食蟹猴P4502E1的编码区序歹U(c^2E1)并定向插入昆虫表达载体pFastBac-Dual的RsrII及HindIII酶切位点之间,得到pFB-cynoP2El表达载体。按照Bac-to-Bac中表达錢猴P4502E1蛋白。异源就的食蟹猴P4502E1蛋白可以用作体外筛选,测试药物的代谢性质。根据已经发表的人NADPH-细胞色素P450氧化还原酶基因序列(Genebank,AccessionNO.:NM_000941),以逆转录自食蟹W1RNA的cDNA为模板,通过聚合酶链式反应(PCR)从扩增,猴P450氧化还原因的编码区序列。其中,设计的引物不包含除起始密码(ATG)外的,猴P4502E1的编码区序列。经测序,得到的编码区序列全长2034个碱基对,编码677个氨基酸。即所述P450氧化还原酶的序列或其互补序歹咖SEQIDN0:2。以上述克隆的雄猴NADPH-细胞色素P450氧化还原,因为模板,以包含BbsI及NsiI限制性内切酶位点的引物扩增食蟹猴NADPH-细胞色素P450氧化还原酶的编码区序列并定向插入昆虫表达载体pFastBac-Dual的Bbsl及Nsil酶切位点之间,得到pFB-cynoPOR表达载体。按照杆状病毒操作手册操作,在sf-9昆虫细胞中表氧化还原酶。异源表达的食蟹猴NADPH-P450氧化还原酶可以用作体外筛选,测试药物的代谢性质。所述的重组载体还含有杆状病毒基因,能感染包括sf-9在内的昆虫细胞,被感染的昆虫细胞至少育,在内质网上异源表达权利要求1所述的P4502E1药物代谢酶。本发明的有益效果在于,分离的食蟹猴P4502E1基因(C7/2E1)可以通过基因工程的手段在多种宿主中异源表达。异源表达的蛋白仅代表2E1这一亚型,因此其代谢活性也仅反映该亚型的活性。此外,本发明掛共同是来源于條猴的NADPH-细胞色素P450氧j极原酶,与4顿其他种属的氧化还原酶构建的体外检领係统相比,用这一氧化还原酶构建的系统显然更接近于食蟹猴体内代谢的真实情况。图1是^ll猴P4502E1基因(cj^2E1)的RT-PCR结果图。图2是pFB-cynoP2El的PCR鉴定结果图。图3是重组食蟹猴P4502E1杆状病毒的PCR鉴定结果图。图4是食蟹猴P450氧化还原酶的RT-PCR结果图。图5是pFB-DU-cynoP2El-OR重组质粒的双酶切鉴定结果图。图6是pFB-DU-cynoP2El-0R重组杆状病毒的PCR鉴定结果图。(c/p2E1)的克隆根据已经发表的人P4502E1基因序列(Genebank,AccessionN0.:NM—000773),设计以下引物引物l:5,-ATGTCTG-3,引物2:5,-TCATGAACGGGGMTGAC-3,以逆转录自食蟹猴肝RNA的cDNA为模板,通过聚合酶链式反应(PCR)从扩增食蟹猴P4502E1的编码区序列(c币2E1),扩增得到的PCR产物与pMD18-T载体连接得到pT-cynoP2El质粒。其中,设计的引物不包含除起始密码(ATG)外的,猴P4502El的编码区序列(c;^2El)。经测序,得到的编码区序列全长1482^S对,编码494个氨基酸。图1是食蟹猴P4502E1基因2E1)的RT-PCR结果图,Lane1:MarkerDL2000(由上至下条带大小分别为;2000bp,1000bp,750bp,500bp,200bp,100bp),Lane2:RT-PCR扩增产物,其大小约为1520bp。图2是pFB-cynoP2El的PCR鉴定结果图,Lane1,2,4,5:4个pFB-cynoP2B6单,,主带大小约为1520bp;Lane3:MarkerDL2000。实施例2.,猴药物代谢酶P4502E1昆虫表达系统的构建及表达以上述克隆的食蟹猴P4502E1的基因(c砂2E1)为模板,设计包含RsrII及HindIII限制性内切離点的引物引物3:5,-ATGTCTG-3,引物4:5,"GTCAAGCTTCATGAACGGGGMTGAC-3,PCR扩增食蟹猴P4502E1的编码区序列(cyp2El)并定向插入昆虫表达载体pFastBac-Dual的RsrII及HindIII酶切位点之间,得到pFB-cynoP2El表达载体。测序以确定基因正确插入载体中。按照杆状病毒操作手册操作,在sf-9昆虫细胞中表达食蟹猴P4502E1蛋白。简单来说,用上述构建的pFB-cynoP2El质粒转DH10Bac感受态细胞,PCR鉴定阳性克隆,从阳性克隆中提取重组杆状病毒,用Cellfectin试剂转染sf-9昆虫细胞获得重组病毒,在多次反复感染后获得高滴度的病毒,病毒感染的sf-9细胞即能表达,猴P4502E1蛋白。图3是重组食蟹猴P4502E1杆状病毒的PCR鉴定结果图,Lane1:MarkerDL15000(由上至下条带的大小依次为15000bp,10000bp,7500bp,5000bp,2500bp,1000bp,250bp);Lane2-4:3个转化单菌落的PCR结果,条带的大小约为4000bp。-细胞色素P450氧化还原酶基因的克隆根据已经发表的人NADPH-细胞色素P450氧化还原酶基因序列(Genebank,AccessionNO.:引物(引物5和引物6):引物5:5'--3,引物6:5,-AGGG-3,以逆转录自,RNA的cDNA为模板,通过聚合酶链式反应(PCR)从扩增食蟹猴NADPH-细胞色素P450氧化还原酶基因的编码区序列。将得到的PCR产物与pMD18-T载体连接得到pT-cynoP0R质粒。经测序,得到的编码区序列全长2034个鹏对,编码677个氨基酸。图4是食蟹猴P450氧化还原酶的RT-PCR结果图,Lane1:MarkerDL2000(由上至下条带大小分别为;2000bp,1000bp,750bp,500bp,200bp,馳p);Lane2:RT-PCR扩增产物,条带的大小约为2謂bp。-细胞色素P450氧化还原酶的表达系统的构建以上述克隆的,猴NADPH-细胞色素P450氧化还原,因为模板,设计包含Bbsl及Nsil限制性内切^f立点的引物(弓嫩7和引物8):引物7:5,-GMGACTTGATCATGATCMCATGGGAGACTC-3,引物8-5,-AG-3,PCR扩增,猴NADPH-细胞色素P450氧化还原酶基因的编码区序列并定向插入昆虫表达载体pFastBacDual的BbsI及NsiI酶切位点之间,得到pFB-Du-OR重组质粒。然后,将pFB-cynoP2El载体的RsrII及HindIII酶切片段定向插入昆虫表达载体pFastBacDual的RsrII及HindIII位点,得到pFB-DU-cynoP2B6-0R载体。按照杆状病毒表达操作手册操作,获得能感染昆虫细胞的病毒。图5是pFB-DU-cynoP2E1-0R重组质粒的双酶切鉴定结果图,Lane1:pFB-DU-cynoP2E1-OR重纟lit李趟BbsI,Nsil双酶切产物;Lane2:MarkerDL2000;Lane3:pFB-DU-cynoP2El-0R重组质粒经RsrII,HindIII双酶切产物。图6是pFB-DU-cynoP2E1-OR重组杆状病毒的PCR鉴定结果图,Lane1-4:4个pFB-DU-cynoP2El~0R重组杆状病毒的PCR结果;条带大小为6000bp,Lane2:MarkerDL15000,由上至下条带大小分别为(由上至下条带的大小依次为15000bp,lOOOObp,7500bp,5000bp,2500bp,濯Obp,250bp)。-9昆虫细胞重组表达的食蟹猴P4502E1的代谢***唑沙宗活性测定用制备的含有食蟹猴P4502E1基因(c/p2El)的杆状病毒以MOI(multiplicityofinfection)=3感染培养到指数期的sf-9细胞,并在感染后2-3日收集细胞;以磷酸盐缓冲液将收集的sf-9细胞匀桨;以差速离心法离心制粒体;以磷酸盐缓冲液重悬微粒,淀,用BCA法测定蛋白含量,用一氧化碳结合法测定P450含量;将上述微粒与系列稀释的***唑沙宗混合物置于反应管中,同时加入相应量的NADPH-细胞色素P450氧化还原酶,水浴。力n40pL10mMNADPH溶液启动反应。,混匀后置于冰水;上述各反应管离心,取上清加入到96孔,样板,联^ig用HPLC和LC-MS测定代谢物的生成或减少,M^l实验方法,定量分析和数据处理,计算得到昆虫细胞重组表达的食蟹猴P4502E1代谢***唑沙宗的活性,使其酶活指标Km和Vmax值处于理想范围,通过食蟹猴P4502E1有效的代谢***唑沙宗的可以产生6,-羟^f七***唑沙宗(6,-Hydroxychlorzoxazone)。底物浓度***唑沙宗100nM,反应条件37°C,lOrain;色谱柱ZorbaxSB-C18(,-Micro);流动相A组成为CH30H/H20(10:90,v/v,%HC00H),B组成为CH30H/H20(90:10,v/v,%HC00H);梯度(min,B%):0,30%—,30%—,95%—,95%—,30%—,30%;采用TurboIonSpray离子源,在正离子检测方式下,选择MRM工作方式进行二级质谱分析。,体外抑制sf-9昆虫细胞重组表达的,猴P4502E1的活性测定如实施方案5中制备sf-9昆虫细胞重组表达的食蟹猴P4502E1的微粒体;将微粒体与固定浓度的***唑沙宗以及系列稀释的待测化合物的混合物置于反应管中,同时加入相应量的NADPH-细胞色素P450氧化还原酶,水浴。加40pL10mMNADPH溶液启动反应。,混匀后置于冰水;上述各反应管离心取上清加入到96孑L板进样板,联合运用HPLC和LC-MS测定代谢物的生成或减少,M:实验方法,定量分析和数据处理,通过化合物体外抑制实验,测得化合物体外抑制有效的抑制了^M猴P4502E1的活性。-9昆虫细胞重组共表达的,猴P4502E1和NADPH-细胞色素P450氧化还原酶的代谢***唑沙宗活性测定用制备的含有食蟹猴P4502E1基因(cj72E1)和NADPH-细胞色素P450氧化还原酶的杆状病毒以MOI(multiplicityofinfection)=3感染培养到指数期的sf-9细胞,并在感染后2-3日收集细胞;以磷酸盐缓冲液将收集的sf-9细胞匀浆;以差速离心法离心以制备微粒体;以磷酸盐缓冲、鶴悬微粒体沉淀,用BCA法测定蛋白含量,用一氧化碳结合法测定P450含量;将战微粒与系列稀释的***唑沙宗混合物置于反应管中,水浴。加40pL10mMNADPH溶液启动反应。,混匀后置于冰水;上述各反应管离心,取上清加入到96LI^样板,^运用HPLC和LC-MS测定代谢物的生成或减少,建立实验方法,定量分析和处理,计算得到昆虫细胞重组共表达的,猴P4502E1和NADPH-细胞色素P450氧《极原SI^谢***唑沙宗的活性,使其酶活指标Km和Vmax值处于理想范围,通过昆虫细胞重组共表达的食蟹猴P4502E1和NADPH-细胞色素P450氧化还原酶有效的代谢***唑沙宗可以产生6'-羟S4fc***唑沙宗(6,-Hydroxychlorzoxazone)。-9昆虫细胞重组共表达的食蟹猴P4502E1和NADPH-细胞色素P450氧化还原酶的活性测定如实施方案7中制备sf-9昆虫细胞重组表达的,猴P4502E1的微粒体;纟,粒体与固定浓度的***唑沙宗以及系列稀释的待测化合物的混合物置于反应管中,水浴。加40nL10mMNADPH溶液启动反应。8^,混匀后置于冰水;上述各反应管离心,取上清加入到96孔板进样板,进行LCMS/MS定量分析和数据处理,通过化合物体外抑制实验,测得化合物体外抑制有效的抑制了,猴P4502C9的活性。实施例9.***唑沙宗的食蟹猴P4502E1代谢物的大量制备按技术方案所述,用制备的同时含有食蟹猴

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