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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- GFP在河蚌sTRAIL誘導(dǎo)腫瘤凋亡分析中的應(yīng)用
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本作品利用細(xì)胞工程與轉(zhuǎn)基因技術(shù)等技術(shù)方法，使GFP基因高效穩(wěn)定地表達(dá)于腫瘤細(xì)胞A549的細(xì)胞核中，再以GFP在核中的熒光變化為標(biāo)記，直觀地分析sTRAIL對A549細(xì)胞的凋亡誘導(dǎo)作用
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品綜合運(yùn)用基因工程、細(xì)胞工程、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、熒光顯微觀察和流式細(xì)胞分析等生命科學(xué)領(lǐng)域最先進(jìn)的技術(shù)方法，分析綠色熒光蛋白（GFP）在新型基因工程藥物抗腫瘤作用中的功能作用。使GFP基因高效穩(wěn)定地表達(dá)于腫瘤細(xì)胞A549的細(xì)胞核中，再以GFP在核中的熒光變化為標(biāo)記，直觀地分析sTRAIL對A549細(xì)胞的凋亡誘導(dǎo)作用
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 利用細(xì)胞工程與轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，通過慢病毒載體將H2B-GFP基因轉(zhuǎn)染到人肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549中，再利用純化得到的河蚌sTRAIL重組蛋白對A549-H2BGFP細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)，然后利用熒光顯微鏡觀察誘導(dǎo)前后A549-H2BGFP細(xì)胞中GFP熒光以及細(xì)胞核形狀的變化，直觀地分析sTRAIL對A549細(xì)胞的凋亡誘導(dǎo)作用，確定GFP標(biāo)記在抗腫瘤藥物篩選及細(xì)胞凋亡鑒定中的作用。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 其科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處體現(xiàn)于：（1）河蚌sTRAIL蛋白抗腫瘤作用在國際上尚未見報(bào)道，具有十分突出的創(chuàng)新性；（2）2010年錢永健等因GFP的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用等獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，GFP在抗腫瘤藥物篩選中的應(yīng)用方興未艾，具有顯著的科學(xué)前沿性；（3）作品所采用的技術(shù)方法先進(jìn)。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 本作品及其相關(guān)研究具有十分重要的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義：（1）確定了GFP標(biāo)記在抗腫瘤藥物篩選及細(xì)胞凋亡鑒定中的作用；（2）為細(xì)胞凋亡鑒定提供了一種簡便、直觀和準(zhǔn)確的技術(shù)方法；（3）確定了sTRAIL的抗腫瘤作用等；（4）為GFP等熒光蛋白在腫瘤生物學(xué)及海洋新型藥物研制等領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用提供了基礎(chǔ)資料。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（TNF-related apoptosis-inducing ligand, TRAIL/Apo2L）廣泛地參與包括細(xì)胞凋亡的很多重要的生物過程。但目前無脊椎動(dòng)物TRAIL蛋白的促凋亡等相關(guān)研究尚未見報(bào)道。本研究首次報(bào)道了河蚌中一種可溶性TRAIL（hc-sTRAIL），該蛋白和哺乳動(dòng)物類似物具有很高的結(jié)構(gòu)與功能相似性。Real-time PCR分析表明，河蚌TRAIL mRNA在各種組織中都有表達(dá)，但腮和血細(xì)胞中表達(dá)水平最高。對其促凋亡作用的研究顯示，hc-sTRAIL可引起A549細(xì)胞發(fā)生顯著的細(xì)胞凋亡，并且這種凋亡和caspase 3途徑有關(guān)。本研究表明，hc-sTRAIL可能是一種潛在的新型抗腫瘤藥物。本研究為深入探討hc-sTRAIL的生物學(xué)功能提供了基礎(chǔ)資料。
獲獎(jiǎng)情況
- 本作品2010年11月19-21日在由浙江省大學(xué)生科技競賽委員會(huì)主辦，浙江中醫(yī)藥大學(xué)承辦的浙江省第二屆大學(xué)生生命科學(xué)競賽中,獲得三等獎(jiǎng)
鑒定結(jié)果
- 浙江省大學(xué)生科技競賽委員會(huì)認(rèn)證并有三等獎(jiǎng)證書一張
參考文獻(xiàn)
- 1. Pitti RM, Marsters SA, Ruppert S, Donahue CJ, Moore A, Ashkenazi A. (1996). Induction of apoptosis by Apo-2 ligand, A new member of the tumor necrosis factor cytokine family. J Biol Chem 271:12687-12690. 2. Yang SB and Wu XZ. Identification and functional characterization of a human sTRAIL homolog, CasTRAIL, in an invertebrate oyster Crassostrea ariakensis. Dev comp immunol 2010;34(5):538-45.
同類課題研究水平概述
- 腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（TNF-related apoptosis-inducing ligand,TRAIL）及其胞外域可溶性sTRAIL（Soluble TRAIL, sTRAL）均可通過與靶細(xì)胞表面的死亡受體相互作用，激活caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)，進(jìn)而引起人類來源的大多數(shù)腫瘤細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞凋亡，而對大多數(shù)正常細(xì)胞無顯著毒性效應(yīng)。因此，作為一種潛在的基因治療或新型抗腫瘤藥物，TRAIL/sTRAIL在腫瘤的治療中受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，具有很好的應(yīng)用前景。目前人類等脊椎動(dòng)物TRAIL蛋白的抗癌作用已被報(bào)道。但貝類等軟體動(dòng)物的TRAIL或sTRAIL蛋白的抗癌作用尚未見報(bào)道。 在前期工作中我們發(fā)現(xiàn)與人相比，河蚌sTRAIL對A549等多種腫瘤細(xì)胞具更強(qiáng)的促凋亡作用。因此我們開展了河蚌sTRAIL的促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用及其機(jī)制的深入研究。但目前常用的凋亡鑒定方法，多需要包埋、染色等處理；或只能反映某階段的凋亡情況，較難簡便、直觀并準(zhǔn)確地反映凋亡情況。 綠色熒光蛋白（GFP）因其易于活體、原位、實(shí)時(shí)檢測；靈敏度高；易于與其它蛋白融合等特性而被廣泛運(yùn)用于抗癌藥物篩選等領(lǐng)域。但其分子量較小，在核內(nèi)、核外均有分布，如能和組蛋白H2B等相偶聯(lián)，就能使其僅在核內(nèi)表達(dá)，十分便于直接觀察。 本作品旨在利用細(xì)胞工程與轉(zhuǎn)基因等技術(shù)方法，通過慢病毒載體將H2B-GFP基因轉(zhuǎn)染到人肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549中，使GFP基因高效穩(wěn)定地在A549細(xì)胞的核中表達(dá)，再利用河蚌sTRAIL重組蛋白對A549-H2BGFP細(xì)胞進(jìn)行誘導(dǎo)，然后利用熒光顯微鏡觀察誘導(dǎo)前后A549-H2BGFP細(xì)胞中GFP熒光以及細(xì)胞核形狀的變化，從而以GFP為標(biāo)記，直觀地分析sTRAIL對A549細(xì)胞的凋亡誘導(dǎo)作用，同時(shí)與流式細(xì)胞儀檢測的凋亡率相印證，既可分析探討河蚌sTRAIL對A549細(xì)胞的凋亡誘導(dǎo)作用，又可將GFP標(biāo)記運(yùn)用于抗腫瘤藥物篩選及細(xì)胞凋亡鑒定中，建立一種方便快捷的細(xì)胞凋亡鑒定方法。為深入分析河蚌等貝類的sTRAIL的抗腫瘤作用，以及將GFP等熒光蛋白運(yùn)用于腫瘤生物學(xué)、海洋新型藥物研制等利用研究與實(shí)踐應(yīng)用領(lǐng)域提供基礎(chǔ)資料。
