人转录因子激活蛋白TFAP2γ促进乳腺癌细胞生长

2017-04-17 09:19尤文叶徐小洁梁迎春张立闫志风叶棋浓李瑛杨俊兰
生物技术通讯 2017年2期
关键词:真核细胞系质粒

尤文叶,徐小洁,梁迎春,张立,闫志风,叶棋浓,李瑛,杨俊兰

1.解放军总医院 肿瘤内科,北京 100853;2.军事医学科学院 生物工程研究所,北京 100850;3.总参警卫局 卫生保健处,北京 100017;4.解放军总医院 妇产科,北京 100853

人转录因子激活蛋白TFAP2γ促进乳腺癌细胞生长

尤文叶1,徐小洁2,梁迎春2,张立3,闫志风4,叶棋浓2,李瑛1,杨俊兰1

1.解放军总医院 肿瘤内科,北京 100853;2.军事医学科学院 生物工程研究所,北京 100850;3.总参警卫局 卫生保健处,北京 100017;4.解放军总医院 妇产科,北京 100853

目的:构建带Flag标签的人转录因子激活蛋白2γ(TFAP2γ)基因真核表达载体,获得Flag-TFAP2γ蛋白,检测其对乳腺癌细胞生长的影响。方法:采用PCR技术从乳腺文库中扩增出人TFAP2γ基因,并将其正确插入Flag载体;将重组质粒与空载体转染人乳腺癌细胞系ZR75-1和MCF-7细胞后,Western印迹检测表达情况,并进行生长曲线实验。结果:双酶切和测序鉴定表明,Flag-TFAP2γ真核表达质粒构建成功,转染ZR75-1和MCF-7细胞后获得表达;生长曲线实验结果表明,TFAP2γ可促进乳腺癌细胞的生长。结论:构建了带Flag标签的人TFAP2γ基因真核表达载体,并能在乳腺癌细胞ZR75-1和MCF-7中表达,且能促进细胞的生长。本实验为进一步研究TFAP2γ在乳腺癌中的功能奠定了基础。

人转录因子激活蛋白2γ;克隆;真核表达

转录因子激活蛋白2γ(transcription factor ac⁃tivator protein 2 gamma,TFAP2γ)是转录因子激活蛋白2家族的重要成员,是转录过程中的重要调控因子,参与EGFR[1]、RET[2]、CDKN1A[3]、Wwox[4]等多种下游靶基因的表达。研究发现,TFAP2γ可调控雌激素受体α(ERα)的表达,并参与乳腺癌发育、分化和肿瘤形成[5]。为了深入了解TFAP2γ在乳腺癌中的功能,我们从人乳腺文库中扩增出TFAP2γ基因的全长编码序列,构建在带Flag标签的真核表达载体上,通过生长曲线实验验证该真核表达载体能促进乳腺癌细胞的生长,为今后研究TFAP2γ在乳腺癌中的功能奠定了实验基础。

1 材料和方法

1.1 材料

人ZR75-1、MCF-7细胞由本实验室传代培养;乳腺文库和Flag载体为本室保存;VigoFect为威格拉斯生物技术有限公司产品;限制性内切酶、DNA连接酶、PCR试剂购自TaKaRa公司;质粒提取、胶回收、PCR回收试剂盒购自Promega公司;DMEM及小牛血清均购自Gibco公司;测序由北京奥科生物技术有限责任公司完成。

1.2 Flag-TFAP2γ重组质粒的构建与测序

根据文献报道的人TFAP2γ基因序列设计上游引物(5'-CGGGATCCTAATGTCAAGTACGAAGA GG-3')和下游引物(5'-ATAAGAATGCGGCCGCT TATTTCCTGTGTTTCTCCA-3'),上游引物含BamHⅠ酶切位点,下游引物含NotⅠ酶切位点。以人乳腺文库为模板,PCR扩增目的片段(扩增程序:95℃预变性5 min;95℃变性30 s,60℃退火30 s,72℃延伸2 min,共进行31个循环;72℃再延长7 min),用胶回收试剂盒回收PCR产物。

用BamHⅠ和NotⅠ双酶切Flag载体,10 g/L琼脂糖凝胶电泳后,胶回收载体大片段;将PCR片段回收后再用BamHⅠ和NotⅠ酶切,形成带有粘端的末端,用T4DNA连接酶连接入Flag载体,转化大肠杆菌DH5α,挑选克隆,培养并提质粒,用BamHⅠ和NotⅠ双酶切鉴定,鉴定正确的克隆送北京奥科生物公司测序。

1.3 乳腺癌细胞系转染

用含双抗、100 mL/L小牛血清的DMEM培养基将ZR75-1细胞接种于6 cm皿中,接种量以转染时细胞密度达80%为宜,培养24 h后进行转染,转染前1 h换液。将4 μL VigoFect与200 μL NaCl混合,再将总量为10 μg的重组质粒与200 μL NaCl混合,然后将上述2种溶液轻轻混合,室温放置15 min,加入6 cm皿,并以同样方法转染空Flag载体作为对照,37℃、5%CO2常规培养,4~6 h后换液。

1.4 Western印迹检测

质粒转染ZR75-1和MCF-7细胞24 h后收集细胞蛋白,加入2×SDS加样缓冲液,煮沸10 min,高速离心2 min,取上清液进行SDS-PAGE后,电转移至硝酸纤维素膜上;用5%脱脂奶粉于4℃封闭过夜,加入用5%脱脂奶粉以1∶5000稀释的用HRP标记的抗Flag标签鼠单克隆抗体,室温轻摇1 h,TBST洗膜3次,每次5 min;化学发光法显色5 min,压片显影。

1.5 生长曲线

将Flag-TFAP2γ和空载体分别转染ZR75-1和MCF-7细胞,48 h后取处于对数生长期的细胞消化成单细胞悬液,细胞计数后稀释至2×104/孔,分别接种于5个96孔板,各设3个重复孔,常规培养。每日取一块96孔板,在接种孔内用排枪加入CCK-8溶液,37℃放置1~4 h,测定D450nm值。

2 结果

2.1 Flag-TFAP2γ重组质粒的构建与鉴定

以实验室保存的乳腺文库为模板,PCR扩增人TFAP2γ的编码序列,获得长约1330 bp的DNA片段,与预期片段大小一致(图1)。将PCR产物用BamHⅠ和NotⅠ双酶切后,与经同样双酶切的Flag载体连接,转化大肠杆菌DH5α,挑选克隆,进行菌液PCR鉴定。将所得阳性克隆提质粒,经酶切鉴定可切出1330 bp的条带,而相应的空载体酶切只见大片段,符合预期结果(图2)。测序结果表明,插入片段的DNA序列与人TFAP2γ基因的编码序列完全一致(数据略)。

2.2 Western印迹检测Flag-TFAP2γ在乳腺癌细胞中的表达

将构建的Flag-TFAP2γ重组质粒转染ZR75-1和MCF-7细胞系,24 h后提取蛋白进行SDSPAGE,Western印迹检测Flag-TFAP2γ蛋白的表达。结果显示,用Flag-HRP抗体可在相对分子质量约60×103处检测到明显的特异性条带,说明Flag-TFAP2γ重组蛋白在ZR75-1和MCF-7细胞中能够正确表达,而空载体无表达(图3)。

2.3 生长曲线实验验证TFAP2γ促进ZR75-1和MCF-7细胞生长的功能

为了验证TFAP2γ的功能,将真核表达载体Flag-TFAP2γ及空载体分别转染ZR75-1和MCF-7细胞后进行生长曲线实验,结果证明TFAP2γ能促进ZR75-1和MCF-7细胞的生长(图4)。

图1 PCR扩增人TFAP2γ的编码序列

图2 重组质粒Flag-TFAP2γ的BamHⅠ/NotⅠ双酶切电泳图谱

3 讨论

激活蛋白2转录家族中的5个成员包括TFAP2α、TFAP2β、TFAP2γ、TFAP2δ和TFAP2ε,在调节脊椎动物细胞增殖、分化、凋亡,胚胎发育,肿瘤形成等生物学过程中发挥着重要功能[6]。其中,TFAP2γ由TFAP2C基因编码,在结直肠癌[7]、卵巢癌[8]、肾癌[9]、黑色素瘤[10]等多种肿瘤中表达升高,而在乳腺癌中尤甚。

图3 Western印迹检测蛋白表达

图4 TFAP2γ促进乳腺癌细胞生长

TFAP2γ在乳腺癌的发生发展过程中发挥着重要的作用[11-13]。TFAP2γ通过多个雌激素信号通路,调节乳腺癌细胞对内分泌治疗的敏感性。Woodfield等[14]发现乳腺癌中TFAP2γ只在细胞核内表达,高表达与生存期缩短显著相关,是内分泌治疗耐药和预后差的独立预测因子。Perkins等[15]发现,在初次诊断超过10年的乳腺癌患者中,TFAP2γ的表达与总生存OS相关,尤其在ER阳性和内分泌治疗阳性的亚组更明显。Span⁃heimer等[2]发现,在ER阳性的MCF-7细胞和ER阴性的MDA-MB-453细胞敲低TFAP2γ都能引起RET mRNA显著下调,TFAP2γ通过RET启动子的5个AP2调节位点调节原癌基因RET的表达,TFAP2γ在乳腺癌中调节RET的表达可能依赖于ER。TFAP2γ可促进乳腺上皮细胞的增殖,Wil⁃liams等[3]发现TFAP2γ与CDKN1A的近端启动子在功能上有直接的相关性,可通过直接抑制CD⁃KN1A基因促进乳腺癌细胞的增殖,导致了内分泌治疗的失败。

本研究构建了质粒Flag-TFAP2γ,并在乳腺癌细胞系ZR75-1和MCF-7中过表达TFAP2γ,有助于进一步探讨TFAP2γ在乳腺癌中的生物学功能。通过检测细胞生长曲线发现,过表达TFAP2γ能显著升高乳腺癌细胞系ZR75-1和MCF-7的细胞增殖能力,提示TFAP2γ在乳腺癌的发生发展中可能扮演着癌基因的角色。本研究构建的TFAP2γ基因真核表达载体,为进一步研究其在肿瘤发生发展中的分子生物学机制奠定了基础。

[1]De Andrade J P,Park J M,Gu V W,et al.EGFR is regulated by TFAP2C in luminal breast cancer and is a target for vandetanib[J].Mol Cancer Ther,2016,15 (3):503-511.

[2]Spanheimer P M,Woodfield G W,Cyr A R,et al.Ex⁃pression of the RET proto-oncogene is regulated by TFAP2γ in breast cancer independent of the estrogen receptor[J].Ann Surg Oncol,2013,20(7):2204-2212.

[3]Williams C M,Scibetta A G,Friedrich J K,et al. AP-2gammapromotesproliferation in breasttumour cellsby directrepression ofthe CDKN1A gene[J]. EMBO J,2009,28(22):3591-3601.

[4]Guler G,Huebner K,Himmetoglu C,et al.Fragile his⁃tidine triad protein,WW domain-containing oxidore⁃ductase protein Wwox,and activator protein 2 gamma expression levels correlate with basal pheNOType in breast cancer[J].Cancer,2009,115(4):899-908.

[5]Tan S K,Lin Z H,Chang C W,et al.AP-2γ regu⁃lates oestrogen receptor-mediated long-range chroma⁃tin interaction and gene transcription[J].EMBO J, 2011,30(13):2569-2581.

[6]Turner B C,Zhang J,Gumbs A A,et al.Expression of AP-2 transcription factors in human breast cancer correlates with the regulation of multiple growth factor signalling pathways[J].Cancer Res,1998,58(23):5466-5472.

[7]Ropponen K M,Kellokoski J K,Pirinen R T,et al. Expression of transcription factor AP-2 in colorectal adenomas and adenocarcinomas;comparison of immuno⁃histochemistry and in situ hybridisation[J].J Clin Pathol,2001,54(7):533-538.

[8]王淑芬,董巍蕾,谢晶,等.miR-26a通过调节TFAP2C表达而抑制卵巢癌细胞的增殖[J].肿瘤,2014,34(10): 908-912.

[9]Oya M,Mikami S,Mizuno R,et al.Differential expres⁃sion of activator protein-2 isoforms in renal cell carci⁃noma[J].Urology,2004,64(1):162-716.

[10]Lal G,Contreras P G,Kulak M.Human melanoma cells over-express extracellular matrix 1(ECM1)which is regulated by TFAP2C[J].PLoS One,2013,8(9): e73953.

[11]Cyr A R,Kulak M V,Park J M,et al.TFAP2γ gov⁃erns the luminal epithelial pheNOType in mammary development and carcinogenesis[J].Oncogene,2015,34 (4):436-444.

[12]Park J M,Wu T,Cyr A R,et al.The role of Tc⁃fap2γ in tumorigenesis and cancer growth in an acti⁃vated Neu model of mammary carcinogenesis[J].Onco⁃gene,2015,34(50):6105-6114.

[13]Gee J M,Eloranta J J,Ibbitt J C,et al.Overexpres⁃sion of TFAP2γ in invasive breast cancer correlates with a poorer response to anti-hormone therapy and reduced patient survival[J].J Pathol,2009,217(1):32-41.

[14]Woodfield G W,Chen Y,Bair T B,et al.Identifica⁃tion of primary gene targets of TFAP2γ in hormone responsive breast carcinoma cells[J].Genes Chromo⁃ somes Cancer,2010,49(10):948-962.

[15]Perkins S M,Bales C,Vladislav T,et al.TFAP2γ ex⁃pression in breast cancer:correlation with overall sur⁃vival beyond 10 years of initialdiagnosis[J].Breast Can⁃cer Res Treat,2015,152(3):519-531.

Human Transcription Factor TFAP2γ Promotes Breast Can⁃cer Cell Proliferation

YOU Wen-Ye1,XU Xiao-Jie2,LIANG Ying-Chu2,ZHANG Li3, YAN Zhi-Feng4,YE Qi-Nong2*,LI Ying1*,YANG Jun-Lan1*
1.Department of Medical Oncology,Chinese PLA General Hospital,Beijing 100853;2.Beijing Institute of Biotech⁃nology,Beijing 100850;3.Department of Guard Bureau,Chinese PLA General Staff,Beijing 100017;4.Depart⁃ment of Obstetrics and Gynecology,Chinese PLA General Hospital,Beijing 100853;China

Objective:To construct the eukaryotic expression vector of human transcription factor activator pro⁃tein 2 gamma(TFAP2γ)gene labelled with FLAG tag and detect its activity.Methods:Human TFAP2γ coding re⁃gion was amplified from human mammary cDNA library by PCR and cloned into FLAG vector.Human ZR75-1 cells and MCF-7 cells were transfected with the recombinant plasmid FLAG-TFAP2γ and the expression was de⁃tected by Western blotting.The growth curves of the breast cancer cells transfected with FLAG-TFAP2γ and emp⁃ty vector were performed to analyze the effect of TFAP2γ on breast cancer cell proliferation.Results:TFAP2γ eu⁃karyotic expression vector labeled with FLAG was verified by double digestion and DNA sequencing.Human TFAP2γ protein was expressed in human ZR75-1 cells and MCF-7 cells as was shown by Western blotting.ZR75-1 cells and MCF-7 cells transfected with FLAG-TFAP2γ grew faster than those transfected with empty vector.Conclusion:FLAG-TFAP2γ promotes proliferation of ZR75-1 cells and MCF-7 cells.The whole work laid the foundation for the further study on TFAP2γ function in breast cancer.

human transcription factor activator protein 2 gamma(TFAP2γ);cloning;eukaryotic expression

Q78;Q24

A

1009-0002(2017)02-0101-04

10.3969/j.issn.1009-0002.2017.02.006

2016-11-10

国家自然科学基金(81472589,81672602,81572597,81502264);吴阶平医学基金(320.6752.1230);北京市科技新星计划(Z141102001814055)

尤文叶(1990-),女,硕士研究生;徐小洁(1982-),女,副研究员;梁迎春(1979-),女,在站博士后;同为第一作者

杨俊兰,(E-mail)yangjunlan301@sina.cn;李瑛,(E-mail)liying3012015@163.com;叶棋浓,(E-mail)yeqn66@yahoo.com

Co-corresponding authors,YANG Jun-Lan,E-mail:yangjunlan301@sina.cn;LI Ying,E-mail:liying3012015@163.com;YE Qi-Nong,E-mail:yeqn66@yahoo.com

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