Клонирование фрагмента кДНК, кодирующего лиганд-связывающий домен рецептора липопротеинов низкой плотности человека, в экспрессионных плазмидных векторах Escherichia coli, и анализ продуктов экспрессии
Диссертация
Полученные антитела к рекомбинантному лиганд-связывающему домену РЛНП перекрестно реагируют с природным РЛНП клеток человека и могут использоваться для его иммунохимической детекции в реакции иммуноблоттинга и количественного определения. Лиганд-связывающий домен РЛНП, обладающий специфической ЛНП-связывающей активностью, в перспективе может найти применение для создания тест-системы определения… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
- 1. 1. Общая характеристика рецептора ЛНП
- 1. 2. Мультидоменная структура рецептора ЛНП
- 1. 3. Структурно-функциональная организация лиганд-связывающего домена рецептора ЛНП
- 1. 4. Структура гена РЛНП
- ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 2. 1. Штаммы Е. coli, питательные среды, условия роста
- 2. 2. Плазмидные векторы
- 2. 3. Выделение плазмидной ДНК
- 2. 4. Трансформация E. col
- 2. 5. Гибридизация
- 2. 6. Очистка рекомбинантного лиганд-связывающего домена РЛНП, слитого с ß--галактозидазой
- 2. 7. рЕТ система
- 2. 7. 1. Индукция DE3 лизогенов
- 2. 7. 2. Получение клеточного экстракта и белков культуральной среды для хроматографии на смоле His-Bind
- 2. 7. 3. Подготовка смолы His-Bind и аффинная хроматография
- 2. 8. Культивирование фибробластов человека линии НТ-1080 и получение клеточных лизатов
- 2. 9. Получение антител к рекомбинантному лиганд-связывающему домену
- РЛН человека
- 2. 10. Денатурация и рефолдинг рекомбинантного лиганд-связывающего домена РЛНП
- 2. 11. Оценка лиганд-связывающей активности рекомбинантного белка в иммунохимическом тесте на микроячеечных планшетах
- 2. 12. Визуализация РЛНП в белках клеточных лизатов и рекомбинантного лиганд-связывающего домена РЛНП (с помощью и ммуноблоттинга и лигандного блоттинга)
- 2. 12. 1. Иммуноблоттинг
- 2. 12. 2. Лигандный блоттинг
- 2. 13. Аналитические методы
- ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
- 3. 1. Клонирование фрагмента кДНК рецептора ЛНП в векторах серии pUEX
- 3. 2. Выделение рекомбинантного лиганд-связывающего домена РЛНП в виде слитого белка
- 3. 3. Клонирование фрагмента кДНК рецептора ЛНП в векторах серии рЕТ
- 3. 4. Выделение лиганд-связывающего домена рецептора ЛНП в виде рекомбинантного индивидуального белка
- 3. 5. Характеристика антител к рекомбинантному лиганд-связывающему домену рецептора ЛНП
- 3. 6. Анализ функциональной активности рекомбинантного лиганд-связывающего домена рецептора ЛНП
- 3. 7. Исследование взаимодействия белков Escherichia coli с ЛНП человека
- ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
- ВЫВОДЫ
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Список литературы
- Климов А.Н., Никульчева Н. Г. Липиды, липопротеиды и атеросклероз. СПб: Питер Пресс, 1995.-304 с.
- Мандельштам М, Ю., Голубков В. И., Шур Ю. А., Липовецкий Б. М., Гайцхоки B.C. Новая мутация 347 delGCC в гене рецептора липопротеинов низкой плотности человека. // Биоорганическая химия. 1998. — Т. 24, № 10. — с. 797 — 800.
- Мандельштам М, Ю., Липовецкий Б. М., Шварцман А. Л., Гайцхоки B.C. Мультиэкзонная делеция в гене рецептора липопротеинов низкой плотности человека, как причина семейной гиперхолестеринемии. // Генетика. 1995а. — Т. 31, № 2. — с. 259 — 263.
- Мандельштам М, Ю., Липовецкий Б. М., Шварцман А. Л., Гайцхоки B.C. Молекулярная гетерогенность семейной гиперхолестеринемии в популяции жителей Санкт-Петербурга. // Генетика. 19 956. — Т. 31, № 4. — с. 521 — 527.
- Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование. Пер. с англ., М.: Мир, 1984. — 480 с.
- Харбоу Н., Ингильд А. Иммунизация, выделение иммуноглобулинов, определение титра антител. В кн.: Руководство по количественному иммуноэлектрофорезу, VI. Получение антисывороток (ред. Н. Аксельсен, И. Крелль, Б. Вееке).М.: Мир, 1977. — с.200 — 205.
- Basu S.K., Goldstein J.L., Brown M.S. Characterization of the low density lipoprotein receptor in membranes prepared from humann fibroblasts // J. Biol. Chem. 1978. — vol. 253. — p. 3852 -3856.
- Beisiegel U., Schneider W.J., Brown M.S., Goldstein J.L. Immunoblot analysis of low density lipoprotein receptors in fibroblasts from subjects with familial hypercholesterolemia // J. Biol. Chem. 1982. — vol.257, N21. -p.13 150- 13 156.
- Bieri S., Djordjevic J.T., Daly N.L. et al. Disulfide bridges of a cystein-rich repeat of the LDL receptor ligand-binding domain // Biochemistry. 1995. — vol.34. — p. 13 059 — 13 065.
- Birnboim H.C., Doly J. A rapid alkaline extraction procedure for screening recombinant Plasmid DNA // Nucl. Acid Res. 1979. — vol.7, N6. — p. l513 — 1524.
- Blacklow S.C., Kim P. S. Protein folding and calcium binding defects arising from familial hypercholesterolemia mutations of the LDL receptor // Nature Structural biology. 1996. -vol.3, N9. — p.758 — 762.
- Bressan G.M., Stanley K.K. pUEX, a bacterial expression vector related to pEX with universal host specificity // Nucl. Acids Res. 1987. — vol.15, N23. — p.10 056.
- Brown M.S., Anderson R.G.W., Goldstein J.L. Recycling receptors: the round-trip itinerary of migrant membrane proteins // Cell. 1983. — vol. 32. — p. 663 — 667.
- Brown M.S., Goldstein J.L. Receptor-mediated control of cholesterol metabolism // Science. -1976. -vol.191, -p.150- 154.
- Brown M.S., Goldstein J.L. How LDL receptors influence cholesterol and atherosclerosis // Sci. Amer. 1984. — vol. 251. — p. 58 — 66.
- Brown M.S., Goldstein J.L. A receptor-mediated pathway for cholesterol homeostasis // Science. 1986. — vol.232, N4746. — p.34 — 47.
- Brown M.S., Herz J., Goldstein J.L. Calcium cages, acid baths and recycling receptors // Nature. 1997. — vol.388. — p.629, 630.
- Catomeris P., Thibert R. J., Draisey T.F. Low-density lipoprotein binding assay using the calf adrenocortical low-density lipoprotein receptor. // Clinical Biochemistry. — 1994. vol. 27, N4. -p. 249−257.
- Chen W.-J., Goldstein J.L., Brown M.S. NPXY, a sequence often found in cytoplasmic tails is required for coated pitmediated internalization of the low density lipoprotein receptor // J. Biol. Chem. 1990. — vol.265, N6. — p.3116 — 3123.
- Cummings R.D., Kornfeld S., Schneider WJ. et al. Biosynthesis of the N- and O-linked oligosaccharides of the low density lipoprotein receptor // J. Biol. Chem. 1983. — vol.258. -p.15 261 — 15 273.
- Dagert V., Ehrlich S.D. Prolonged incubation in calcium chloride improves the competence of Escherichia coli cells // Gene. 1979. — vol.6, N1. — p.23 — 28.
- Daly N.L., Djordjevic J.T., Kroon P.A., Smith R. Three-dimensional structure of the second cysteine-rich repeat from the human low-density lipoprotein receptor // Biochemistry. 1995a. -vol.34.-p. 14 474- 14 481.
- Daly N.L., Scanion M.J., Djordjevic J.T. et al. Three-dimensional structure of a cysteine-rich repeat from the low-density lipoprotein receptor // Procced. Natl. Acad. Sei. USA 19 956. -vol.92. — p.6334 — 6338.
- Daniel T.O., Schneider W.J., Goldstein J.L., Brown M.S. Visualization of lipoprotein receptors by ligand blotting // J. Biol. Chem. 1983. — vol.258, N7. — p.4606 — 4611.
- Davis C.G., van Driel I.R., Russell D.W. et al. The low density lipoprotein receptor. Identification of aminoacids in cytoplasmic domain required for rapid endocytosis // J. Biol. Chem. 1987a. — vol.262, N9. — p.4075 — 4082.
- Davis C.G., Elhammer A., Russell D.W. et al. Deletion of clustered O-linked carbohydrates does not impair function of low density lipoprotein receptor in transfected fibroblasts // J. Biol. Chem. 1986a. — vol.261, N6. — p.2828 — 2838.
- Davis C.G., Goldstein J.L., Suedhof T.C. et al. Acid-dependent ligand dissociation and recycling of LDL receptor mediated by growth factor homology region // Nature. 19 876. -vol.326, N6115. — p.760 — 765.
- Davis C.G., Lehrman M.A., Russell D.W. et al. The J.D. mutation in familial hypercholesterolemia: aminoacid substitution in cytoplasmic domain impedes internalization of LDL receptors // Cell. 19 866. — vol.45, N1. — p. 15 — 24.
- Esser V., Limbird L.E., Brown M.S. t al. Mutational analysis of the ligand-binding domain of the low density lipoprotein receptor // J. Biol. Chem. 1988. — vol.263, N26. — p.13 282 — 13 290.
- Fass D., Blacklow S.C., Kim P. S., Berger J.M. Molecular basis of familial hypercholesterolemia from structure of LDL receptor module // Nature. 1997. — vol.388. -p.691 -693.
- Filipovic I. Effect of inhibiting N-glycosylation on the stability and binding activity of the low density lipoprotein receptor // J. Biol. Chem. 1989. — vol.264, N15. — p.8815 — 8820.
- Fisher D.G., Tal N., Novick D., Barak S., Rubinstein M. An antiviral soluble form of the LDL receptor inducedby interferon. // Science. 1993. — vol. 262, N5131. — p. 250 — 253.
- Gilbert W. Genes-in-piece revisited // Science. 1985. — vol. 228, N4701. — p. 823 — 824.
- Goldstein J.L., Anderson R.G.W., Brown M.S. Coated pits, coated vesicles and receptor-mediated endocytosis // Nature. 1979. — vol. 279. — p. 679 — 685.
- Goldstein J.L., Basu S.K., Brown M.S. Receptor-mediated endocytosis of LDL in cultured cells // Meth. Enzymol. 1983. — vol. 98. — p. 241 — 260.
- Goldstein J.L., Brown M.S. The low-density lipoprotein pathway and its relation to atherosclerosis // Ann. Rev. Biochem. 1977. — vol. 46. — p. 897 — 930.
- Goldstein J.L., Brown M.S. The LDL-receptor and the regulation of cellular cholesterol metabolism // J. Cell Biochem. 1985. — suppl., N3. — p.131 -137.
- Goldstein J.L., Brown M.S. Familial hypercholesterolemia // In: The Metabolic Basis of Inherited Deseases / Eds. C.R.Scriver, A.L.Beaudet, W.S.Sly, D.Valle. N.Y., McGraw Hill, 6th Edn.- 1989.-p.1215 1250.
- Grunstein M., Hogness D. Colony hybridization: a method for the isolation of cloned DNAs, that contain a specific gene // Proceed. Natl. Acad. Sei. USA 1975. — vol.72, N10. — p.3961 -3965.
- Han J., Mathison J.C., Ulevich R. J., Tobias P. Lipopolysacharide (LPS) binding protein, truncated at Ile-197, binds LPS but does not transfer LPS to CD14. // J. Biol. Chem. 1994. -vol.269, N 11. -p. 8172−8175.
- Herz J., Willnow T.E. Functions of the LDL receptor gene family // Ann. N.Y. Acad. Sei. -1994.-vol.737.-p.14−19.
- Hobbs H.H., Brown M.S., Goldstein J.L. Molecular Genetics of the LDL Receptor Gene in Familial Hypercholesterolemia // Human Mutation. 1992. — vol.1. — p.445−466.
- Hobbs H.H., Lehrman M.A., Yamamoto T., Russell D.W. Polymorphism and evolution of Alu sequences in the human low density lipoprotein receptor gene // Proceed. Natl. Acad. Sei. USA 1985. — vol.82, N22. — p.7651 — 7655.
- Hobbs H.H., Russell D.W., Brown M.S., Goldstein J.L. The LDL receptor locus in familial hypercholesterolemia: mutational analysis of a membrane protein // Annu. Rev. Genet. 1990. -vol.24.-p. 133 — 170.
- Kingsley D.M., Kozarskey K.F., Hobbie L., Krieger M. Reversible defects in O-linked glycosylation and LDL receptor expression in a UDP-Gal/UDP-GalNAc 4-epimerase deficient mutant // Cell. 1986. — vol.44. — p.749 — 759.
- Knott T.J., Rail S.C., Innerarity T.L. et al. Human apolipoprotein B: structure of carboxylterminal domains, sites of gene expression, and chromosomal localization // Science. -1985.-vol.230.-p.37−43.
- Kozarsky K.F., Kingsley D.M., Krieger M. Use of a mutant cell line to study the kinetics and function of O-linked glycosylation of low density lipoprotein receptors // Proceed. Natl. Acad. Sei. USA. 1988. — vol.85, N12. — p.4535 — 4539.
- Kyhse-Anderson J. Electroblotting of multiple gels: a simple apparatus without buffer tank for rapid transfer of proteins from Polyacrylamide to nitrocellulose. // J. Biochem. And Biophys. Meth. 1984. — vol. 10. — p. 203 — 209.
- Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 //Nature. 1970. — vol.227, N5259. — p.680 — 685.
- Lehrman M.A., Goldstein J.L., Russell D.W., Brown M.S. Duplication of seven exones in LDL receptor gene caused by Alu-Alu recombination in a subject with familial hypercholesterolemia // Cell. 1987a. — vol.48, N5. — p.827 — 835.
- Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A.L., Randall R.J. Protein measurement with the Folin phenol reagent // J. Biol. Chem. -1951. vol.193, N1. — p.265 — 275.
- Maeda Y., Koga H., Yamada H. et al. Effective renaturation of reduced lysozyme by gentle removal of urea // Protein Engng.- 1995. vol.8, N2. — p.201 — 205.
- Maeda Y., Ueda T., Imoto T. Effective renaturation of denatured and reduced immunoglobulin G in vitro without assistance of chaperone // Protein Engng. 1996. — vol.9, N1. — p.95 — 100.
- Mahley R.W. Apolipoprotein E: cholesterol transport protein with expanding role in cell biology // Science. 1988. — vol. 240. — p. 622 — 630.
- Mahley R.W., Innerarity T.L. Lipoprotein receptors and cholesterol homeostasis // Biochim. Biophys. Acta. 1983. — vol.737. — p. 197 — 222.
- Mahley R.W., Innerarity T.L., Rail S.C., Weisgraber K.H. Plasma lipoproteins: apolipoprotein structure and function // J. Lipid Res. 1984. — vol. 25. — p. 1277 — 1294.
- Mandel M., Higa A. Calcium deendent bacteriophage DNA infection. // J. Mol. Biol. 1970. -vol. 53.-p. 154.
- PCR technology. Principles and applications for DNA amplification. Ed. Erlich H. A. Stocktons New York and Mc Milan London, 1989. p. 7 — 16.73. pET system manual 3rd edition. Novagen, 1993. Medison, USA.
- Promega protocols and applications guide. Promega, 1990. p.40,41. — Medison, USA.
- Reed K.C., Mann D.A. Rapid transfer of DNA from agarose gels to nylon membranes // Nucl. Acid Res. 1985. — vol.13, N20. — p.7207 — 7221.
- Russell D.W., Brown M.S., Goldstein J.L. Different combinations of cysteine-rich repeats mediate binding of low density lipoprotein receptor to two different proteins // J. Biol. Chem. -1989. vol.264, N36. — p.21 682 — 21 688.
- Russell D.W., Schneider W.J., Yamamoto T. et al. Domain map of the LDL receptor sequence homology with the epidermal growth factor precursor // Cell. 1984. — vol.37. — p.577 — 585.
- Russell D.W., Yamamoto T., Schneider W.J. et al. cDNA cloning of the bovine low density lipoprotein receptor: feed-back regulation of a receptor mRNA // Proceed. Natl. Acad. Sei. USA 1983. — vol.80, N24. — p.7501 — 7505.
- Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular Cloning. A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor, New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989. — c.
- Schneider W.J. The low density lipoprotein receptor // Biochim. Biophys. Acta. 1989. -vol.988.-p.303 -317.
- Schneider W.J., Basu S.K., McPhaul M.J. et al. Solubilization of the low density lipoprotein receptor // Proceed. Natl. Acad. Sei. USA 1979. — vol.76. — p.5577 — 5581.
- Schneider W.J., Beisiegel U., Goldstein J.L., Brown M.S. Purification of the low density lipoprotein receptor, an acidic glycoprotein of 164.000 molecular weight // J. Biol. Chem. -1982. vol.257. — p.2664 — 2673.
- Schneider W.J., Goldstein J.L., Brown M.S. Partial purification and characterization of the low density lipoprotein receptor from bovine adrenal cortex // J. Biol. Chem. 1980. — vol.255. -p.11 442- 11 447.
- Schneider W.J., Slaughter C.J., Goldstein J.L. et al. Use of anti-peptide antibodies to demonstrate external orientation of NH2-terminus of the LDL receptor in the plasma membrane of fibroblasts // J. Cell Biol. 1983. — vol.97. — p.1635 — 1640.
- Southern E.M. Detection of specific sequences among DNA fragments separated by gel electrophoresis // J. Mol. Biol. 1975. — vol.98, N3. — p.503 — 517.
- Suedhof T.C., Goldstein J.L., Brown M.S., Russell D.W. The LDL receptor gene: a mosaic of exons shared with different proteins // Science. 1985a. — vol.228, N4701. — p.815 — 822.
- Suedhof T.C., Russell D.W., Goldstein J.L. et al. Cassette of eight exons shared by genes for LDL receptor and IGF precursor // Science. 19 856. — vol.228, N4701. — p.893 — 895.
- Tolleshaug H., Goldstein J.L., Schneider W.J., Brown M.S. Posttranslational processing of the LDL receptor and its genetic disruption in familial hypercholesterolemia // Cell. 1982. -vol.30.-p.715−724.
- Tomida M., Yamamoto-Yamaguchi Y., Hozum M. Three different cDNAs encoding mouse D-factor/LIF receptor. // J. Biochem. 1994. — vol. 115. — p. 557 — 562.
- Varret M., Rabes J.P., Collod-Beroud G. et al. Software and database for the analysis ofmutations in the human LDL receptor gene // Nucl. Acids Res. 1997. — vol. 25. — p. 172 -180.
- Weisgraber K.H., Innerarity T.L., Mahley R.W. Role of the lysine residues of plasma lipoproteins in high affinity binding to cell surface receptors on human fibroblasts // J. Biol. Chem. 1978. — vol.253. — p.9053 — 9062.
- Yamamoto T., Bishop R.W., Brown M.S. et al. Deletion in cysteine-rich region of LDL receptor impedes transport to cell surface in WHHR rabbit // Nature. 1986. — vol.232, N4755. -p.1230- 1237.
- Yamamoto T., Davis C.G., Brown M.S. et al. The human LDL receptor: a cysteine-rich protein with multiple Alu sequences in its mRNA // Cell. 1984. — vol.39, N1. — p.27 — 38.108