靶向grp78基因rna干擾重組慢病毒載體及其構建方法
【專利摘要】本發明涉及靶向GRP78基因RNA干擾重組慢病毒載體的構建、篩選及其用途。本發明利用RNA干擾技術，針對GRP78基因的不同靶序列，構建了四個能在293細胞中表達siRNA的慢病毒真核表達載體，干擾慢病毒是由pLv?GRP78shRNA、pMD2.G和pSPAX2載體共轉染293T細胞培養獲得。本發明靶向GRP78基因RNA干擾重組慢病毒載體能高效特異性的抑制GRP78基因表達，可用于制備治腫瘤相關性基因藥物。
【專利說明】
靶向GRP78基因 RNA干擾重組慢病毒載體及其構建方法
技術領域
[0001] 本發明涉及革巴向葡萄糖調節蛋白78 ( glucose regulated protein 78，GRP78) 基因的RNA干擾重組慢病毒載體及其構建，屬于生物醫藥技術領域。
【背景技術】
[0002] 葡萄糖調節蛋白78 ( glucose regulated protein 78，GRP78)，又稱免疫球蛋白 重鏈結合蛋白，在內質網中蛋白質合成的質量控制、Ca2 +穩態的調節中扮演著極其重要的 角色。研究表明，當機體出現缺氧、氨基酸剝奪、蛋白質錯誤折疊、Ca2 +穩態失調、膽固醇合 成受限等多種異常情況時，細胞將啟動內質網應激（endoplasmic reticulum stress， ERS)反應，以應對異常的生存環境，而GRP78在ERS通路中扮演重要角色。同時，GRP78高表 達于多種腫瘤細胞中，對于腫瘤細胞逃離內質網應激和承受高負荷的生存環境和蛋白質合 成的壓力有著重要的作用。既往研究[2-3]表明，腺苷（adenosine)為一種重要的細胞代謝 產物，對多種腫瘤細胞起著誘導凋亡的作用。且GRP78參與此信號過程然而，在上述凋亡通 路中GRP78的具體功能，目前尚知之甚少。 RNA干擾技術能特異性降解mRNA，沉默靶基因，在轉錄后水平抑制基因的表達，從而可 用來進行基因功能的研究和藥物靶標的研究。RNA干擾機制研究表明，雙鏈RNA分子首先被 細胞內RNA酶Dicer降解成21-23個喊基大小的小分子干擾RNA(small interfering RNA, siRNAXsiRNA被認為是RNA干擾的主要效應物。慢病毒載體作為常用的病毒載體之一，其特 點是免疫原性低，能感染分裂相和非分裂相細胞，能自身攜帶片段整合入宿主細胞基因組， 并在哺乳動物各類細胞穩定表達siRNA，長期抑制基因表達。
【發明內容】
[0003] 本發明提供一種靶向GRP78基因的RNA干擾重組病毒載體構建、篩選及其用途。
[0004] 本發明以RNA干擾技術為主，針對GRP78基因的不同靶序列，構建了四個能在293T 細胞中表達siRNA的慢病毒真核表達載體pLv-GRP78shRNA，該載體是自身失活的慢病毒載 體，其示意圖譜見圖1，能特異性的抑制GRP78基因表達。
[0005] 本發明的技術方案如下： 一種靶向GRP78基因的siRNA重組慢病毒表達載體，是用于腫瘤GRP78基因相關性治療 性物質，慢病毒是由？1^_61^78此1?熟、？102.6和？3?4乂2載體共轉染2931'細胞培養獲得；其 中，所述的pLv_GRP78shRNA重組載體是在plv-shRNA載體的多克隆位點中連接雙鏈DNA片段 構建而得，酶切位點是BamHI和EcoRI，所述的雙鏈DNA片段為以下序列中的一種：
[0006] 根據本發明，所述的靶向GRP78基因的siRNA重組慢病毒表達載體的構建方法，包 括步驟如下： a. 根據GRP78 mRNA序列，設計合成雙鏈DNA片段，所述的雙鏈DNA片段為所述的61^78_ homo-Ul、GRP78-homo_U2、GRP78-homo_U3 及 GRP78-homo_U4 核酸序列中的一種； b. 然后將所述的雙鏈DNA片段連接到plv-shRNA載體的多克隆位點中構建成pLv-GRP78shRNA重組載體； c. 再將所述的pLv-GRP78shRNA重組載體與pMD2. G和pSPAX2載體共轉染293T細胞培養， 得靶向GRP78基因 RNA干擾的重組慢病毒載體系統。
[0007] 為了對靶向GRP78基因 RNA干擾的重組慢病毒載體對GRP78基因的抑制效果進行鑒 定，將pLv-GRP78shRNA與包裝質粒共轉染293T細胞后進行熒光定量PCR檢測目的基因表達 水平，篩選出有效干擾質粒。
【附圖說明】
[0008] 圖1為實施例中慢病毒表達載體plv-shRNA結果示意圖。
[0009]圖2 GRP78干擾RNA慢病毒載體瞬轉293T細胞48h圖片（熒光、可見光）。其中（a)為 普通光鏡(l〇〇X);(b)為熒光光鏡(100X)。
[0010] 圖3不同干擾序列下的GRP78表達水平。
【具體實施方式】
[0011] 下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明 而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人 員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定 的范圍。
[0012] 主要材料:293T細胞購自中國科學院上海細胞生物學研究所;大腸桿菌感受態DH5 α購自北京全式金生物技術有限公司；慢病毒載體plv-shRNA購自Clontech公司，含有人U6 啟動子，編碼綠色熒光蛋白報告基因；各種限制性核酸內切酶、T4DNA連接酶及Taq DNA聚合 酶均為美國NEB公司產品；SYBR Green I q RT-PCR Mixs購與上海生工生物工程技術服務 公司；胎牛血清及DMEM培養液購自美國Gibico公司。
[0013]實施例1靶向GRP78基因的慢病毒載體構建 1.寡聚核酸的設計與合成 設計靶向GRP78基因(NM_005347)的4個干擾序列(見表1)，并合成相應的單鏈DNA 表1靶向GRP78基因 RNA干擾序列
shRNA寡核苷酸的3 '末端是TTTTT，作為RNA聚合酶ΙΠ 型啟動子U6的終止信號，其5 '和3 ' 末端分別是BamHI和EcoRI的限制性酶切位點，plv-shRNA模板中的loop結構選用了 CTCGAG。 各自單鏈DNA合成片段如下：
[0014] 2.寡聚核酸退火 將合成的寡聚核酸分別用無酶水溶解，濃度為20μΜ。取相應正義鏈和反義鏈溶液，按照 如下配比配制退火反應體系
在PCR儀上按照如下程序進行退火處理：95°C 5min; 85°C 5min; 75°C 5min; 70 °C5 min; 4。。保存。
[0015] 3.pl-shRNA 載體線性化 取2yg plv-shRNA載體，按照如下體系進行酶切處理：
37°C酶切1小時，1.5%瓊脂糖電泳，使用DNA純化試劑盒回收，核酸蛋白濃度測定儀測定 回收質量。
[0016] 4.plv-GRP78-shRNA 載體的構建 利用T4DNA連接酶，按照如下體系進行載體連接反應：
20 °C連接過夜，轉化質大抽桿菌感受態DH5a，挑選陽性克隆送去測序。本步驟得到的產 物是 plv-GRP78-shRNA。
[0017] 實施例2 RNA干擾慢病毒瞬轉293T細胞 將4種干擾慢病毒質粒，采用瞬時轉染的方法轉染293T細胞。293T細胞采用含10%FBS的 高糖DMEM培養基，置于37°C，5%C02培養箱內培養。轉染前1天消化293T細胞，計數，將細胞接 種至35mm培養皿內，每個培養皿接種6 X 105個細胞;次日用不含FBS的DMEM培養基分別配制 鈣轉試劑和RNA干擾質粒，每84μ1培養基內加入16μ1鈣轉試劑，每100μΙ培養基內加入4yg質 粒，分別混勻后將鈣轉溶液和質粒溶液輕輕混勻，室溫靜置10分鐘，逐滴加入培養皿內，在 37°C，5%C02培養箱內培養24h，更換新鮮的含10% FBS的高糖DMEM培養基繼續培養48h，收集 細胞，提取細胞RNA。
[0018] 實施例3總RNA的提取、CDNA的合成及RNA干擾效應的RT-PCR檢測 分別取lyg RNA反轉錄cDNA，采用熒光定量PCR法檢測GRP78的表達水平，以beta-actin 作為內參，熒光定量PCR所采用的引物序列見表2,采用2-AACT相對定量方法計算不同RNA 干擾序列樣品的GRP78表達水平。篩選出表達水平最低的RNA干擾序列。檢測結果(見圖3)表 明U4序列的GRP78基因表達水平最低，說明U4序列的RNA干擾效果最好。
[0019] 表2.GRP78和beta-actin引物探針設計
【主權項】
1. 一種靶向GRP78基因的siRNA重組慢病毒表達載體，是用于腫瘤GRP78基因相關治療 性物質，干擾慢病毒是由卩1^-61^78此1?熟、?1?2.6和?3?4乂2載體共轉染2931'細胞培養獲得； 其中， 所述的pLv_GRP78shRNA重組載體是在pLv-shRNA載體的多克隆位點中連接雙鏈DNA片 段構建而得，酶切位點是BamHI和EcoRI;所述的雙鏈DNA片段為以下序列中的一種： (1) GRP78-homo_Ul寡核昔酸序列1: 正義鏈： 5. GATCCCTTGTTGGTGGCTCGACTCGACTCGAGTCGAGTCGAGCCACCAACAAGTTTTTG3 ' 反義鏈： 5. AATTCAAAAACTTGTTGGTGGCTCGACTCGACTCGAGTCGAGTCGAGCCACCAACAAGG3 ' (2) GRP78-homo_U2寡核苷酸序列2: 正義鏈：GATCCAGATTCAGCAACTGGTTAAAGCTCGAGCTTTAACCAGTTGCTGAATCTTTTTTG 反義鏈：AATTCAAAAAAGATTCAGCAACTGGTTAAAGCTCGAGCTTTAACCAGTTGCTGAATCTG (3) GRP78-homo_U3寡核苷酸序列3: 正義鏈：GATCCGAAATCGAAAGGATGGTTAATCTCGAGATTAACCATCCTTTCGATTTCTTTTTG 反義鏈：AATTCAAAAAGAAATCGAAAGGATGGTTAATCTCGAGATTAACCATCCTTTCGATTTCG (4) GRP78-homo_S4寡核苷酸序列4: 正義鏈：鏈：GATCCGAGCGCATTGATACTAGAAATCTCGAGATTTCTAGTATCAATGCGCTCTTTTTG 反義鏈：AATTCAAAAAGAGCGCATTGATACTAGAAATCTCGAGATTTCTAGTATCAATGCGCTCG。2. 根據權利要求1所述的靶向GRP78基因的siRNA重組慢病毒表達載體的構建方法， 包括步驟如下： a. 根據GRP78 mRNA序列，設計合成雙鏈DNA片段，所述的雙鏈DNA片段為所述的61^78_ homo-Ul、GRP78-homo_U2、GRP78-homo_U3 及 GRP78-homo_U4 核算序列中的一種； b. 然后將所述的雙鏈DNA片段連接到plv-shRNA載體的多克隆位點中構建成pLv-GRP78shRNA重組載體； c. 再將所述的pLv-GRP78shRNA重組載體與pMD2. G和pSPAX2載體共轉染293T細胞培養， 得靶向GRP78基因 RNA干擾的重組慢病毒載體系統。3. 權利要求1所述的靶向GRP78基因的siRNA重組慢病毒表達載體在制備治療腫瘤相關 性基因藥物中的應用。
【文檔編號】A61K31/713GK105936917SQ201610254023
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月23日
【發明人】郭佳, 蔣明, 于麗華, 蔣韻, 徐月
【申請人】同濟大學蘇州研究院