血管生成素與Fibulin蛋白家族相互作用的驗(yàn)證與功能探索.pdf

1、血管生成素(Angiogenin,ANG)是最初從人結(jié)腸癌細(xì)胞系HT-29培養(yǎng)液中分離純化得到的生長(zhǎng)因子,因其具有強(qiáng)烈的促血管生成活性而得名。它是一個(gè)單鏈堿性蛋白質(zhì),由123個(gè)氨基酸殘基組成,分子量約為14 kDa。目前,已經(jīng)知道血管生成素作為一個(gè)重要的血管生成因子,在腫瘤血管生成的過程中發(fā)揮重要作用,它可激活細(xì)胞外周的蛋白酶并降解基底膜和胞外基質(zhì)、可活化信號(hào)通路、可進(jìn)入靶細(xì)胞的細(xì)胞核并促進(jìn)rRNA轉(zhuǎn)錄,從而促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞及平滑肌細(xì)胞

2、的遷移、增殖和粘附。但從總體上看,對(duì)血管生成素促進(jìn)血管生成的分子機(jī)制認(rèn)識(shí)還不全面,許多方面尚待深入研究。
　　 蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的體現(xiàn)者和執(zhí)行者,蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)之間的相互作用幾乎參與了每一個(gè)生物學(xué)過程,并在其中扮演極其重要的角色。在我們的前期工作中,已經(jīng)利用酵母雙雜交的方法從人肝臟cDNA文庫(kù)和心肌cDNA文庫(kù)中篩選到了一些可能與血管生成素有相互作用的蛋白質(zhì),其中包括Fibulin-1、Fibulin-2、含表皮生長(zhǎng)因子結(jié)構(gòu)域的

3、Fibulin樣胞外基質(zhì)蛋白1(EGF-containing Fibulin-likeExtracellular Matrix Protein1,EFEMP1,又稱Fibulin-3)、含表皮生長(zhǎng)因子結(jié)構(gòu)域的Fibulin樣胞外基質(zhì)蛋白2(EGF-containing Fibulin-like Extracellular Matrix Protein2,EFEMP2,又稱Fibulin-4)四個(gè)蛋白。因此,在本論文中我們利用蛋白沉降實(shí)驗(yàn)

4、(GST pull down)技術(shù)驗(yàn)證了Fibulin-1、-2、-3、-4與血管生成素相互作用的真實(shí)性。
　　 分析發(fā)現(xiàn),Fibulin家族另一成員Fibulin-5和Fibulin-1,-2,-3,-4在氨基酸序列上存在著很高的相似性,它們多數(shù)的結(jié)構(gòu)域也相同。據(jù)此,我們推測(cè)Fibulin-5也極有可能與ANG存在著相互作用,并通過酵母雙雜交實(shí)驗(yàn)、GST蛋白沉降(GST-pull down)實(shí)驗(yàn)和免疫共沉淀(co-immuno

5、precipitation)實(shí)驗(yàn)得到了證實(shí)。這一發(fā)現(xiàn)擴(kuò)充了實(shí)驗(yàn)室前期發(fā)現(xiàn)的血管生成素相互作用蛋白數(shù)據(jù)庫(kù),為探索血管生成素作用機(jī)制提供了新的線索。
　　 Fibulin-5是一個(gè)胞外基質(zhì)糖蛋白,廣泛分布于富含彈性蛋白的組織中,可通過與其它胞外蛋白相互作用而調(diào)節(jié)基質(zhì)的結(jié)構(gòu)。近來研究發(fā)現(xiàn)Fibulin-5是一個(gè)內(nèi)源性血管生成抑制劑,可支持細(xì)胞粘附,并可抑制FN介導(dǎo)的細(xì)胞遷移。鑒于Fibulin-5與ANG間存在相互作用并且都參與血管生

6、成過程的調(diào)節(jié),我們首先檢測(cè)了ANG與Fibulin-5在胞外的相互作用對(duì)HUVE細(xì)胞粘附的可能影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,將二者混合的蛋白基質(zhì)未能明顯改變Fibulin-5對(duì)HUVE細(xì)胞的粘附過程。此外,我們利用Transwell模型檢測(cè)了ANG與Fibulin-5相互作用對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞遷移的可能影響,發(fā)現(xiàn)Fibulin-5可明顯抑制HUVE細(xì)胞對(duì)FN蛋白的遷移,但在加入ANG蛋白后Fibulin-5的這一抑制效應(yīng)并未明顯改變,說明在該實(shí)驗(yàn)條件下,

7、Fibulin-5與ANG的相互作用不參與Fibulin-5抑制HUVE細(xì)胞對(duì)FN蛋白的遷移過程。
　　 綜上所述,本學(xué)位論文首次證實(shí)血管生成素與Fibulin家族Fibulin-1、-2、-3、-4、-5成員存在相互作用,并分析得到了它們與血管生成素相互作用可能的保守模序,命名為FBLN-ANG模序,該模序未在其它胞外蛋白中找到。此外,利用體外模型對(duì)Fibulin-5與血管生成素相互作用在血管生成過程中的生物學(xué)意義進(jìn)行了探索,