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1、(10)申请公布号 CN 103525940 A (43)申请公布日 2014.01.22 CN 103525940 A (21)申请号 201310518768.3 (22)申请日 2013.10.29 C12Q 1/68(2006.01) C12N 15/11(2006.01) (71)申请人 郑州大学 地址 450001 河南省郑州市科学大道 100 号 (72)发明人 杨卫红 张莉蓉 杨鸽 韩圣娜 赵登职 闫良 王洋 (74)专利代理机构 北京鑫浩联德专利代理事务 所 ( 普通合伙 ) 11380 代理人 吕爱萍 (54) 发明名称 检验CYP3A4内含子SNP具有增强子和启动子 功能。
2、的报告基因方法 (57) 摘要 本发明涉及一种针对人的 CYP3A4 内含子序 列和验证该序列 SNP 同时具有增强子和启动子增 强表达功能的检验CYP3A4内含子SNP具有增强子 和启动子功能的报告基因方法, 包括从人 CYP3A4 基因组中选择内含子序列、 CYP3A4 启动子序列荧 光素酶报告基因质粒的构建、 CYP3A4 内含子 SNP 增强子荧光素酶报告基因载体的构建、 CYP3A4 内 含子 SNP 启动子荧光素酶报告基因载体的构建、 HepG2 细胞培养和转染、 双荧光素酶活性测定, 应 用本发明发现人 CYP3A4 内含子 SNP 同时具有增 强子和启动子的功能, 应用本发明可。
3、以筛选提高 CYP3A4 酶的产量的 SNP, 对进一步体外研究或筛 选 CYP3A4 酶代谢的药物将具有重要的应用价值。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 15 页 序列表 3 页 附图 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书15页 序列表3页 附图11页 (10)申请公布号 CN 103525940 A CN 103525940 A 1/2 页 2 1.一种检验CYP3A4内含子SNP具有增强子和启动子功能的报告基因方法, 需要在人的 CYP3A4 基因组中选择内含子 SNP, 其中所述的内含子 SNP 具有至少如下特。
4、征 : (I) 位于编码 CYP3A4 酶的 CYP3A4 基因的两个外显子之间的内含子, 并且 (II) 内含子包含典型的 GTAG 剪接结构, 即 5端有 GT 剪接位点, 3 端有 AG 剪接 位点, 并且 (III) 在内含子 3末端剪接点的上游 20 50 核苷酸范围内, 还有一个在剪接中有重 要作用的位点, 其序列中含有 A, 称为分支部位, 并且 (IV) 体内实验已证实该内含子中的 SNP 影响 CYP3A4 酶活性, 并且 (V) 内含子中该 SNP 变异不影响剪接, 即不影响 II) 中的剪接位点及 III) 中的分支部 位, 并且 (VI) 内含子中该 SNP 变异不编码。
5、 micro RNA。 2. 根据权利要求 1 所述的检验 CYP3A4 内含子 SNP 具有增强子和启动子功能的报告基 因方法, 其特征在于 : 还包括 CYP3A4 启动子序列荧光素酶报告基因质粒的构建、 CYP3A4 内 含子 SNP 增强子荧光素酶报告基因载体的构建、 CYP3A4 内含子 SNP 启动子荧光素酶报告基 因载体的构建、 HepG2 细胞培养和转染、 双荧光素酶活性测定 ; 具体步骤如下 : 步骤 1 : CYP3A4 启动子序列荧光素酶报告基因质粒的构建, 过程是 : 1.1、 DNA 提取和基因型分析 取健康志愿者外周静脉血, EDTA 抗凝, 并用标准酚 - 氯仿法。
6、提取健康志愿者的全基因 组 DNA, 置于冰箱备用 ; 采用聚合酶链反应 - 限制性片段长度多态性分析对 CYP3A4 内含子 SNP 多态性位点进行基因型分析 ; 通过 PCR 扩增产物直接测序验证基因型检测方法的可靠 性, 1.2、 CYP3A4 启动子 PCR 扩增, 1.3、 PCR 产物胶回收, 1.4、 双酶切胶回收 PCR 产物及 pGL3-Basic Vector 载体后, 用琼脂糖凝胶 电泳并分别胶回收目的 DNA 片段及载体, 1.5、 连接酶切后 CYP3A4 启动子及 pGL3 载体, 并用连接产物转化 DH5 大 肠杆菌, 挑取单克隆小提质粒, 酶切和测序, 获得 p。
7、GL3-P 重组质粒, 1.6、 pGL3-P 重组质粒进一步培养扩增 ; 步骤 2 : CYP3A4 内含子 SNP 增强子荧光素酶报告基因载体的构建, 过程是 : 2.1、 CYP3A4 内含子 SNP 的 DNA 片段 PCR 扩增, 包括插入荧光素酶报告基因 luc 上、 下 游 CYP3A4 内含子 SNP 目的 DNA 片段, 2.2、 PCR 产物胶回收, 2.3、 双酶切胶回收PCR产物及pGL3-P重组质粒载体后, 用琼脂糖凝胶电泳并分别胶回 收 CYP3A4 内含子 SNP 及载体, 2.4、 连接酶切后CYP3A4内含子SNP片段及pGL3-P载体, 并用连接产物转化DH。
8、5大肠 杆菌, 挑单克隆、 小提质粒、 酶切和测序, 获得获得正向插入重组质粒和反向插入重组质粒, 2.5、 正向插入重组质粒及反向插入重组质粒重组质粒进一步培养扩增 ; 步骤 3 : CYP3A4 内含子 SNP 启动子荧光素酶报告基因载体的构建, 过程是 : 3.1、 CYP3A4内含子SNP的DNA片段PCR扩增, 包括插入荧光素酶报告基因luc上游正、 权 利 要 求 书 CN 103525940 A 2 2/2 页 3 反向 CYP3A4 内含子 SNP 目的 DNA 片段, 3.2、 PCR 产物胶回收, 3.3、 双酶切胶回收 PCR 产物及 pGL3 载体后, 用琼脂糖凝胶电泳。
9、并分别胶回收 CYP3A4 内含子 SNP 及载体, 3.4、 连接酶切后 CYP3A4 内含子 SNP 片段及 pGL3 载体, 并用连接产物转化 DH5 大肠 杆菌, 挑单克隆、 小提质粒、 酶切和测序, 获得重组质粒, 3.5、 将重组质粒进一步培养扩增 ; 步骤 4 : HepG2 细胞培养和转染, 过程是 : 4.1、 HepG2 细胞培养, 用含 10% 小牛血清、 含双抗 100 U/ml 青霉素和 100 U/ml 链霉素的 DMEM 培养基, 37、 5%CO2 条件下传代培养, 4.2、 转染前一天, 细胞接种于 24 孔板, 当细胞融合度约 90% 时, 进行转染 : 将。
10、 pGL3 和上述重组质粒及内参照质粒 pRL-TK, 目的质粒与内参质粒以 20 : 1 共转染, 按照 LipofectamineTM2000 说明书瞬时转染 HepG2 细胞 ; 转染前, 用适量不含抗生素的无血清培 养液分别稀释质粒和 LipofectamineTM2000 脂质体后, 将二者混合, 室温放置 20 min, 加入 培养板孔中, 摇板轻混匀后放入 37细胞培养箱中培养 ; 转染后 5 h 换液, 换成含血清培养 基, 继续培养 ; 孵育收集转染后 48 h 的细胞进行荧光素酶活性测定 ; 步骤 5 : 双荧光素酶活性测定, 过程是 : 5.1、 细胞收获 : 除去转染培。
11、养后培养液中细胞培养基, PBS 冲洗细胞, 加入 1PLB 细胞裂解液 100 l, 室温轻缓晃动培养板 15 min 后, 再吹打细胞, 收集细胞裂解 液, 立即测定或 80保存, 5.2、 双荧光素酶活性测定 : 细胞裂解后用双荧光报告基因试剂盒在发光检测仪上检测 荧光素酶活性, 以萤火虫荧光素酶的活性与内参照质粒 pRL-TK 中的海肾荧光素酶的活性 比值作为被检测的质粒在转染细胞后所测得的荧光素酶的相对活性。 权 利 要 求 书 CN 103525940 A 3 1/15 页 4 检验CYP3A4内含子SNP具有增强子和启动子功能的报告基 因方法 技术领域 0001 本发明属于分子生。
12、物学领域, 涉及一种针对人的 CYP3A4 内含子序列和验证该序 列 SNP 同时具有增强子和启动子增强表达功能的检验 CYP3A4 内含子 SNP 具有增强子和启 动子功能的报告基因方法。 0002 发明背景 CYP3A4 酶是成人体内最重要的药物代谢酶, 代谢的药物占临床上所用药物的一半左 右。该酶的活性影响药物的疗效, 与药物的不良反应有关, 并且存在明显的个体差异。研究 表明 CYP3A4 酶在肝内的表达存在约 40 倍的个体差异, 且这种差异约 90% 是由于人 CYP3A4 基因遗传变异引起, 如果能找出导致个体差异的遗传标志物, 不但可以指导安全有效的用 药, 而且具有极大的经济。
13、学价值。单核苷酸多态性 (Single nucleotide polymorphisms, SNPs) 主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的 DNA 序列多态性。SNP 是 CYP3A4基因遗传变异中最常见的形式, 其中已知CYP3A4 SNP功能位点 (多数外显子SNP) 极 低的等位基因频率使其对酶活性个体差异的影响范围较有限, 且在中国人群中的变异频率 绝大多数低于 5%, 因此 CYP3A4 酶活性的大部分个体差异还不能通过现有遗传有关的研究 证实。 0003 近年来, 内含子的研究成为科研工作者观注的焦点, 越来越多的研究发现内含子 可影响基因的表达、 调控, 如影响剪接。
14、及编码 MicroRNA、 通过调节转录延伸或 RNA 加工 / 折 叠影响 RNA 水平, 内含子也可作为增强子及启动子等。启动子是与 RNA 聚合酶特异性识别 和结合功能有关的一段DNA序列, 它是基因的一个组成部分, 控制基因表达 (转录) 的起始时 间和表达的程度。增强子是增强基因启动子工作效率的顺式作用的一段 DNA 序列, 能够在 相对于启动子的任何方向和任何位置 ( 上游或下游 ) 上都发挥作用。在细胞色素 P450 氧 化酶 (CYP) 基因中, 内含子 SNP 影响剪接 (如 CYP3A5*3) 及内含子 SNP 影响 RNA 表达、 加工 或折叠的方法已有报道, 且通过软件。
15、分析, 在 MicroRNA 数据库中可比对发现与靶基因序列 匹配的 MicroRNA。到目前为止, 体外研究尚无理想的高表达 CYP3A4 酶的哺乳动物细胞株, 现在常用的肝癌细胞株 HepG2 细胞产量极低, 寻求可增强 CYP3A4 基因表达、 提高 CYP3A4 酶 产量的内含子增强子或具有强转录活性的内含子启动子, 对体外研究或筛选 CYP3A4 酶代 谢的药物将具有重要的应用价值, 而体外实验检验CYP3A4内含子SNP同时具有增强子和启 动子功能的方法尚未见报道。 发明内容 0004 本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种针对人 CYP3A4 内含子 序列和验证该序列。
16、 SNP 具有增强表达功能的, 并可为其它真核基因内含子 SNP 同时具有增 强子和启动子功能鉴定提供参考的检验 CYP3A4 内含子 SNP 具有增强子和启动子功能的报 告基因方法。 0005 本发明的目的是这样实现的 : 说 明 书 CN 103525940 A 4 2/15 页 5 一种检验CYP3A4内含子SNP具有增强子和启动子功能的报告基因方法, 首先需要在人 的 CYP3A4 基因组中选择内含子 SNP, 其中所述的内含子 SNP 具有至少如下特征 : (I) 位于编码 CYP3A4 酶的 CYP3A4 基因的两个外显子之间的内含子, 并且 (II) 内含子包含典型的 GTAG 。
17、剪接结构, 即 5端有 GT 剪接位点, 3 端有 AG 剪接 位点, 并且 (III) 在内含子 3末端剪接点的上游 20 50 核苷酸范围内, 还有一个在剪接中有重 要作用的位点, 其序列中含有 A, 称为分支部位, 并且 (IV) 体内实验已证实该内含子中的 SNP 影响 CYP3A4 酶活性, 并且 (V) 内含子中该 SNP 变异不影响剪接, 即不影响 II) 中的剪接位点及 III) 中的分支部 位, 并且 (VI) 内含子中该 SNP 变异不编码 micro RNA。 0006 还包括 CYP3A4 启动子序列荧光素酶报告基因质粒的构建、 CYP3A4 内含子 SNP 增 强子荧。
18、光素酶报告基因载体的构建、 CYP3A4 内含子 SNP 启动子荧光素酶报告基因载体的构 建、 HepG2 细胞培养和转染、 双荧光素酶活性测定 ; 具体步骤如下 : 步骤 1 : CYP3A4 启动子序列荧光素酶报告基因质粒的构建, 过程是 : 1.1、 DNA 提取和基因型分析 取健康志愿者外周静脉血, EDTA 抗凝, 并用标准酚 - 氯仿法提取健康志愿者的全基因 组 DNA, 置于冰箱备用 ; 采用聚合酶链反应 - 限制性片段长度多态性分析对 CYP3A4 内含子 SNP 多态性位点进行基因型分析 ; 通过 PCR 扩增产物直接测序验证基因型检测方法的可靠 性, 1.2、 CYP3A4。
19、 启动子 PCR 扩增, 1.3、 PCR 产物胶回收, 1.4、 双酶切胶回收 PCR 产物及 pGL3-Basic Vector 载体后, 用琼脂糖凝胶 电泳并分别胶回收目的 DNA 片段及载体, 1.5、 连接酶切后 CYP3A4 启动子及 pGL3 载体, 并用连接产物转化 DH5 大 肠杆菌, 挑取单克隆小提质粒, 酶切和测序, 获得 pGL3-P 重组质粒, 1.6、 pGL3-P 重组质粒进一步培养扩增 ; 步骤 2 : CYP3A4 内含子 SNP 增强子荧光素酶报告基因载体的构建, 过程是 : 2.1、 CYP3A4 内含子 SNP 的 DNA 片段 PCR 扩增, 包括插入。
20、荧光素酶报告基因 luc 上、 下 游 CYP3A4 内含子 SNP 目的 DNA 片段, 2.2、 PCR 产物胶回收, 2.3、 双酶切胶回收PCR产物及pGL3-P重组质粒载体后, 用琼脂糖凝胶电泳并分别胶回 收 CYP3A4 内含子 SNP 及载体, 2.4、 连接酶切后CYP3A4内含子SNP片段及pGL3-P载体, 并用连接产物转化DH5大肠 杆菌, 挑单克隆、 小提质粒、 酶切和测序, 获得获得正向插入重组质粒和反向插入重组质粒, 2.5、 正向插入重组质粒及反向插入重组质粒重组质粒进一步培养扩增 ; 步骤 3 : CYP3A4 内含子 SNP 启动子荧光素酶报告基因载体的构建,。
21、 过程是 : 3.1、 CYP3A4内含子SNP的DNA片段PCR扩增, 包括插入荧光素酶报告基因luc上游正、 反向 CYP3A4 内含子 SNP 目的 DNA 片段, 说 明 书 CN 103525940 A 5 3/15 页 6 3.2、 PCR 产物胶回收, 3.3、 双酶切胶回收 PCR 产物及 pGL3 载体后, 用琼脂糖凝胶电泳并分别胶回收 CYP3A4 内含子 SNP 及载体, 3.4、 连接酶切后 CYP3A4 内含子 SNP 片段及 pGL3 载体, 并用连接产物转化 DH5 大肠 杆菌, 挑单克隆、 小提质粒、 酶切和测序, 获得重组质粒, 3.5、 将重组质粒进一步培养。
22、扩增 ; 步骤 4 : HepG2 细胞培养和转染, 过程是 : 4.1、 HepG2 细胞培养, 用含 10% 小牛血清、 含双抗 100 U/ml 青霉素和 100 U/ml 链霉素的 DMEM 培养基, 37、 5%CO2 条件下传代培养, 4.2、 转染前一天, 细胞接种于 24 孔板, 当细胞融合度约 90% 时, 进行转染 : 将 pGL3 和上述重组质粒及内参照质粒 pRL-TK, 目的质粒与内参质粒以 20 : 1 共转染, 按照 LipofectamineTM 2000 说明书瞬时转染 HepG2 细胞 ; 转染前, 用适量不含抗生素的无血清培 养液分别稀释质粒和 Lipof。
23、ectamineTM 2000 脂质体后, 将二者混合, 室温放置 20 min, 加入 培养板孔中, 摇板轻混匀后放入 37细胞培养箱中培养 ; 转染后 5 h 换液, 换成含血清培养 基, 继续培养 ; 孵育收集转染后 48 h 的细胞进行荧光素酶活性测定 ; 步骤 5 : 双荧光素酶活性测定, 过程是 : 5.1、 细胞收获 : 除去转染培养后培养液中细胞培养基, PBS 冲洗细胞, 加入 1PLB 细胞裂解液 100 l, 室温轻缓晃动培养板 15 min 后, 再吹打细胞, 收集细胞裂解 液, 立即测定或 80保存, 5.2、 双荧光素酶活性测定 : 细胞裂解后用双荧光报告基因试剂盒。
24、在发光检测仪上检测 荧光素酶活性, 以萤火虫荧光素酶的活性与内参照质粒 pRL-TK 中的海肾荧光素酶的活性 比值作为被检测的质粒在转染细胞后所测得的荧光素酶的相对活性。 0007 本发明的方法发现CYP3A4内含子SNP同时具有增强子和启动子的功能, 发现了增 强 CYP3A4 基因的表达的内含子增强子及启动子, 可用来筛选提高 CYP3A4 酶的产量的 SNP, 对进一步体外研究或筛选 CYP3A4 酶代谢的药物将具有重要的应用价值。 附图说明 0008 图 1 为本发明构建 CYP3A4 启动子、 CYP3A4 内含子 SNP 增强子及启动子荧光素酶 报告基因载体, 瞬时转染HepG2细。
25、胞及检测内含子SNP增强子及启动子功能的技术路线图。 0009 图 2 为 CYP3A4 启动子报告基因载体启动子插入部位示意图。 0010 图 3 为有 CYP3A4 启动子时荧光素酶报告基因 luc 上游 CYP3A4*1G 等位基因插入 部位示意图。 0011 图 4 为有 CYP3A4 启动子时荧光素酶报告基因 luc 下游 CYP3A4*1G 等位基因插入 部位示意图。 0012 图5为无启动子时荧光素酶报告基因luc 上游CYP3A4*1G等位基因插入部位示意 图。 0013 图 6 为荧光素酶报告基因 luc 上游重组质粒酶切结果。 0014 图 7 为荧光素酶报告基因 luc 。
26、上游 PGL3-P 重组质粒测序图。 说 明 书 CN 103525940 A 6 4/15 页 7 0015 图 8 为荧光素酶报告基因 luc 上游 PGL3-P-F-1587 bp G/A 重组质粒 (CYP3A4 启 动子上游) 测序图。 0016 图 9 为荧光素酶报告基因 luc 上游 PGL3-P-R-1587 bp G 重组质粒 (CYP3A4 启动 子上游) 测序图。 0017 图10为荧光素酶报告基因luc 上游PGL3-P-R-1587 bp A重组质粒 (CYP3A4启动 子上游) 测序图。 0018 图11为荧光素酶报告基因 luc 下游PGL3-P-F-1587 b。
27、p G/A重组质粒 (CYP3A4启 动子下游) 测序图。 0019 图12为荧光素酶报告基因 luc 下游PGL3-P-R-1587 bp G/A重组质粒 (CYP3A4启 动子下游) 测序图。 0020 图13为荧光素酶报告基因 luc 上游PGL3-F-1587 bp G/A重组质粒 (无启动子时) 测序图。 0021 图14为荧光素酶报告基因 luc 上游PGL3-R-1587 bp G/A重组质粒 (无启动子时) 测序图。 0022 图 15 为 HepG2 细胞中 CYP3A4 启动子活性。 0023 图 16 为荧光素酶报告基因 luc 上游 CYP3A4*1G 对 CYP3A4。
28、 启动子的转录增强作 用。 0024 图 17 为荧光素酶报告基因 luc 下游 CYP3A4*1G 对 CYP3A4 启动子的转录增强作 用。 0025 图 18 为 CYP3A4*1G 等位基因在内含子 10 全长中的转录激活作用 (内含子启动子 活性) 。 具体实施方案 0026 本发明因涉及一种人 CYP3A4 内含子序列和验证该序列 SNP 具有增强表达功能的 方法, 包括从CYP3A4基因组中选择内含子序列, 因此CYP3A4基因组内含子序列需满足的条 件如下 : 1.1 位于编码 CYP3A4 酶的 CYP3A4 基因的两个外显子之间的内含子, 并且 1.2 内含子包含典型的 G。
29、TAG 剪接结构, 即 5端有 GT 剪接位点, 3端有 AG 剪接 位点, 并且 1.3 在内含子3端末端剪接点的上游2050个核苷酸范围内, 还有一个在剪接中有 重要作用的位点, 其序列中含有 A, 称为分支部位, 并且 1.4 体内实验已证实该内含子中的 SNP 影响 CYP3A4 酶活性, 并且 1.5 内含子中该 SNP 变异不影响剪接, 即不影响 1.2 中的剪接位点及 1.3 中的分支部 位, 并且 1.6 内含子中该 SNP 变异不编码 micro RNA。 0027 一种检验人 CYP3A4 内含子 SNP 具有增强子和启动子功能的方法, 还包括 CYP3A4 启动子序列荧光。
30、素酶报告基因质粒的构建、 CYP3A4 内含子 SNP 增强子荧光素酶报告基因载 体的构建、 CYP3A4 内含子 SNP 启动子荧光素酶报告基因载体的构建、 HepG2 细胞培养和转 染、 双荧光素酶活性测定 ; 说 明 书 CN 103525940 A 7 5/15 页 8 步骤 1 : CYP3A4 启动子序列荧光素酶报告基因质粒的构建, 过程是 : 1.1DNA 提取和基因型分析 取健康志愿者外周静脉血, EDTA 抗凝, 并用标准酚 - 氯仿法提取健康志愿者的全基因 组 DNA, 置于冰箱备用 ; 采用聚合酶链反应 - 限制性片段长度多态性分析对 CYP3A4 内含子 SNP 多态性。
31、位点进行基因型分析 ; 通过 PCR 扩增产物直接测序验证基因型检测方法的可靠 性, 1.2CYP3A4 启动子 PCR 扩增, 1.3PCR 产物胶回收, 1.4双酶切胶回收PCR产物及pGL3-Basic Vector载体后, 用琼脂糖凝胶电泳并分别胶 回收目的 DNA 片段及载体, 1.5 连接酶切后 CYP3A4 启动子及 pGL3 载体, 并用连接产物转化 DH5 大肠杆菌, 挑取 单克隆小提质粒, 酶切和测序, 获得 pGL3-P 重组质粒, 1.6pGL3-P 重组质粒进一步培养扩增 ; 步骤 2 : CYP3A4 内含子 SNP 增强子荧光素酶报告基因载体的构建, 过程是 : 。
32、2.1CYP3A4 内含子 SNP 的 DNA 片段 PCR 扩增, 包括插入荧光素酶报告基因 luc 上、 下游 CYP3A4 内含子 SNP 目的 DNA 片段, 2.2PCR 产物胶回收, 2.3 双酶切胶回收 PCR 产物及 pGL3-P 重组质粒载体后, 用琼脂糖凝胶电泳并分别胶回 收 CYP3A4 内含子 SNP 及载体, 2.4连接酶切后CYP3A4内含子SNP片段及pGL3-P载体, 并用连接产物转化DH5大肠 杆菌, 挑单克隆、 小提质粒、 酶切和测序, 获得获得正向插入重组质粒和反向插入重组质粒, 2.5 正向插入重组质粒及反向插入重组质粒重组质粒进一步培养扩增 ; 步骤 。
33、3 : CYP3A4 内含子 SNP 启动子荧光素酶报告基因载体的构建, 过程是 : 3.1CYP3A4 内含子 SNP 的 DNA 片段 PCR 扩增, 包括插入荧光素酶报告基因 luc 上游正、 反向 CYP3A4 内含子 SNP 目的 DNA 片段, 3.2PCR 产物胶回收, 3.3双酶切胶回收PCR产物及pGL3载体后, 用琼脂糖凝胶电泳并分别胶回收CYP3A4内 含子 SNP 及载体, 3.4连接酶切后CYP3A4内含子SNP片段及pGL3载体, 并用连接产物转化DH5大肠杆 菌, 挑单克隆、 小提质粒、 酶切和测序, 获得重组质粒, 3.5 将重组质粒进一步培养扩增 ; 步骤 4。
34、 : HepG2 细胞培养和转染, 过程是 : 4.1HepG2 细胞培养, 用含 10% 小牛血清、 含双抗 100 U/ml 青霉素和 100 U/ml 链霉素的 DMEM 培养基, 37、 5%CO2 条件下传代培养, 4.2 转染前一天, 细胞接种于 24 孔板, 当细胞融合度约 90% 时, 进行转染 : 将 pGL3 和上述重组质粒及内参照质粒 pRL-TK, 目的质粒与内参质粒以 20 : 1 共转染, 按照 LipofectamineTM 2000 说明书瞬时转染 HepG2 细胞 ; 转染前, 用适量不含抗生素的无血清培 养液分别稀释质粒和 LipofectamineTM 2。
35、000 脂质体后, 将二者混合, 室温放置 20 min, 加入 说 明 书 CN 103525940 A 8 6/15 页 9 培养板孔中, 摇板轻混匀后放入 37细胞培养箱中培养 ; 转染后 5 h 换液, 换成含血清培养 基, 继续培养 ; 孵育收集转染后 48 h 的细胞进行荧光素酶活性测定 ; 步骤 5 : 双荧光素酶活性测定, 过程是 : 5.1 细胞收获 : 除去转染培养后培养液中细胞培养基, PBS 冲洗细胞, 加入 1PLB 细胞裂解液100 l, 室温轻缓晃动培养板15 min后, 再吹打细胞, 收集细胞裂解液, 立即测 定或 80保存, 5.2 双荧光素酶活性测定 : 细。
36、胞裂解后用双荧光报告基因试剂盒在发光检测仪上检测 荧光素酶活性, 以萤火虫荧光素酶的活性与内参照质粒 pRL-TK 中的海肾荧光素酶的活性 比值作为被检测的质粒在转染细胞后所测得的荧光素酶的相对活性。 0028 内含子增强子对不同物种、 不同基因的启动子的影响程度不同, 因此, 研究人 CYP3A4(再次出现仅以 CYP3A4 表示) 内含子 SNP 作为增强子时使用 CYP3A4 基因启动子区 序列 (5 端上游启动子区) 为较理想的选择。 0029 CYP3A4 基因内含子 10 SNP CYP3A4*1G(20230GA, rs2242480) 在中国人群变异 频率达 30%, 且体内研。
37、究发现该 SNP 通过影响 CYP3A4 酶活性从而影响了阿托伐他汀、 环孢 素及芬太尼等药物对人体的疗效。了解 CYP3A4 酶基因内含子 10 SNP CYP3A4*1G 具体功能 和机制, 将从遗传学角度解释CYP3A4酶活性差异形成的原因, 对于临床有关CYP3A4酶代谢 药物的个体化用药可提供新的理论基础及指导。CYP3A4*1G 位于具有典型剪接结构的内含 子中, 该变异不影响剪接 / 编码 MicroRNA、 不通过调节转录延伸或 RNA 加工 / 折叠影响 RNA 水平, 是否作为增强子及充当启动子发挥作用, 尚未见报道, 现以CYP3A4基因内含子10 SNP CYP3A4*。
38、1G 为例具体说明。 0030 内含子 SNP 10 CYP3A4*1G 满足如下条件 : 1.1 位于编码 CYP3A4 酶 (蛋白质) 的 CYP3A4 基因的两个外显子之间的内含子, 并且 1.2 内含子包含典型的 GTAG 剪接结构, 即 5端有 GT 剪接位点, 3端有 AG 剪接 位点, 并且 1.3 在内含子3端末端剪接点的上游2050个核苷酸范围内, 还有一个在剪接中有 重要作用的位点, 其序列中含有 A, 称为分支部位, 并且 1.4 体内实验已证实该内含子中的 SNP 影响 CYP3A4 酶活性 (Gao Y, Zhang LR, Fu Q. Eur J Clin Phar。
39、macol, 2008, 64(9):877-882 ; Zhang W, Chang YZ, Kan QC, et al. Eur J Clin Pharmacol, 2010, 66(1):61-66 ; Dong ZL, Li H, Chen QX, et al. J Clin Pharm Ther, 2012, 37(2):153-156 ; Yuan R, Zhang X, Deng Q, et al Clin Chim Acta, 2011, 412(9-10):755-760 ; Qiu XY, Jiao Z, Zhang M, et al Eur J Clin Pharmaco。
40、l, 2008, 64(11):1069-1084 ; Hu YF, Tu JH, Tan ZR, et al Xenobiotica, 2007, 37(3):315-327, 有关文章中的 CYP3A4*18B 实际为 CYP3A4*1G) , 并且 1.5 内含子中该 SNP 变异不影响剪接, 即不影响 1.2 中的剪接位点及 1.3 中的分支部 位, 并且 1.6 内含子中该 SNP 变异不编码 micro RNA。 0031 2. 如图 1 所示, 一种检验人 CYP3A4 内含子 SNP 具有增强子和启动子功能的方法, 包括构建含 CYP3A4 基因启动子序列荧光素酶报告基因及内含。
41、子 CYP3A4*1G 启动子及增强 子序列荧光素酶报告基因载体, HepG2 细胞培养和转染、 双荧光素酶活性测定的步骤如下 : 说 明 书 CN 103525940 A 9 7/15 页 10 2.1 如图 2 所示, 步骤一 : CYP3A4 基因启动子序列荧光素酶报告基因质粒的构建过程 是 : 2.1.1 DNA 提取和基因型分析 取健康志愿者外周静脉血 23 ml, EDTA 抗凝, 并用标准酚 - 氯仿法提取健康志愿者 的全基因组 DNA, 置于 -20冰箱备用。采用聚合酶链反应 - 限制性片段长度多态性分析 (PCR-RFLP)对内含子 10 SNP CYP3A4*1G(2023。
42、0GA, rs2242480)多态性位点进行基因 型分析 (任欣伟 , 杨卫红 , 李彦鹏 , 蔡要欣 , 贾 敏 , 张莉蓉 . 河南地区汉族人群中 CYP3A4*1G 和 CYP3AP1*3 多态性分布及连锁不平衡分析 . 中国新药与临床杂志 . 2010; 29(8):602-605.) ; 2.1.2 CYP3A4 启动子 PCR 扩增 ; 2.1.2.1 引物设计 根据 NCBI 数据库中 CYP3A4 基因 5 端上游启动子区序列 (6025661990, AF280107) , 设计一对引物, 在上游和下游引物的 5 端分别加上 XhoI 和 HindIII 酶切位点和保护碱基。。
43、 CYP3A4 启动子区 PCR 引物序列见表 1。 0032 表 1 构建 CYP3A4 启动子及 CYP3A4*1G 等位基因重组质粒所用 PCR 引物 引物 (5 to3)限制性内切酶 CYP3A4启动子FTAACTCGAGCCGGCACACACCTGGCACAACACTXhoI RGCAAAGCTTCTGTGTTGCTCTTTGCTGGGCTATGHindIII (luc 上游)CYP3A4*1G(正向) 1587bpGF1TGCGGTACCGTGAGTGGATGGTACATGGAGAAGGKpnI (luc 上游)CYP3A4*1G(正向) 1587bpAF2TGCGGTACCGTG。
44、AGTGGATGATACATGGAGAAGGKpnI (luc 上游)CYP3A4*1G(正向) 1587bpG/ARAGAACGCGTCTGGAAAGAACGAAACAGATTTGGAMluI (luc 上游)CYP3A4*1G(反向) 1587bpGF1AGAACGCGTGTGAGTGGATGGTACATGGAGAAGGMluI (luc 上游)CYP3A4*1G(反向) 1587bpAF2AGAACGCGTGTGAGTGGATGATACATGGAGAAGGMluI (luc 上游)CYP3A4*1G(反向) 1587bpG/ARGTTGGTACCCTGGAAAGAACGAAACAGATT。
45、TGGAKpnI (luc 上游)CYP3A4*1G(正向) 181bpG/AFTAGGGTACCGCTATGAAACCACGAGCAGTGTKpnI RAGAACGCGTGGGAAGTGGTGAGGAGGCMluI (luc 上游)CYP3A4*1G(正向) 287bpG/AFTACGGTACCCACCCTGATGTCCAGCAGAAACTKpnI RAGAACGCGTAATAGAAAGCAGATGAACCAGAGCCMluI (luc 下游)CYP3A4*1G(正向) 1587bpGF1TGAGTCGACGTGAGTGGATGGTACATGGAGAAGGSalI (luc 下游)CYP3A。
46、4*1G(正向) 1587bpAF2TGAGTCGACGTGAGTGGATGATACATGGAGAAGGSalI (luc 下游)CYP3A4*1G(正向) 1587bpG/ARAGAGGATCCCTGGAAAGAACGAAACAGATTTGGABamHI (luc 下游)CYP3A4*1G(反向) 1587bpGF1AGAGGATCCGTGAGTGGATGGTACATGGAGAAGGBamHI (luc 下游)CYP3A4*1G(反向) 1587bpAF2AGAGGATCCGTGAGTGGATGATACATGGAGAAGGBamHI (luc 下游)CYP3A4*1G(反向) 1587bpG。
47、/ARGTTGTCGACCTGGAAAGAACGAAACAGATTTGGASalI luc 上游或下游, 分别表示荧光素酶基因 (luciferase gene) 的上游或下游 ; F 或 R, 分 别表示上游或下游引物 ; F1 和 F2, 分别表示上游引物含 G 或 A 等位基因 ; 下划线, 表示限制 性内切酶胶酶切位点。 0033 2.1.2.2 扩增片段选择 根据实验目的, 需要扩增 CYP3A4 启动子序列 SEQ ID NO:1 备构建载体用。扩增的 CYP3A4 启动子区域来自参考文献 Wang D, Guo Y, Wrighton SA, et al. Intronic po。
48、lymorphism in CYP3A4 affects hepatic expression and response to statin drugs. Pharmacogenomics J. 2011;11(4):274-286 。 0034 2.1.2.3 PCR 扩增体系设计 PCR 反应体系 (50 l) : 说 明 书 CN 103525940 A 10 8/15 页 11 试剂体积 (l)终浓度 PrimeSTARMaxPremix(2)251 F30.3M R30.3M 模板 DNA4200ng 以上 超纯水15 2.1.2.4 PCR 扩增条件选择 PCR 三步反应的反应条件。
49、 : 98 , 10 s ; 55 , 15 s ; 72 , 120 s。循环 35 次。 0035 2.1.3 PCR 产物胶回收 将 50 l PCR 扩增产物加入适量 10loading buffer, 经 1% 琼脂糖凝胶 (制备 1% 琼 脂糖凝胶时, 称 0.5 g 琼脂糖加稀释好的 1TAE 溶液 50 ml 溶解) 电泳分离, 凝胶成像系统 观察, 并在紫外透射反射仪下观察, 切出 CYP3A4 启动子目的 DNA 片段。 0036 用天根琼脂糖凝胶 DNA 回收试剂盒 TIANgel Midi Purification Kit 纯化 ; 2.1.4 双酶切胶回收 PCR 产物及 pGL3-Basic Vector(pGL3) 载体后, 用琼脂糖凝胶电 泳并分别胶回收目的 DNA 片段及载体, 并测定 2.1.4.1 载体 pGL3 的双酶切及酶切后载体 DNA 的回收 (1) 双酶切反应体系 (20 l) : 试剂体积 (l) 10NEB 缓冲液 42 载。