DEK真核表達載體的構建及其對p53啟動子活性的影響

劉婕 ，閆志風 ，張亞楠 ，林婭紅 ，丁麗華 ，葉棋濃

1.軍事醫學科學院 生物工程研究所，北京 100850；2.解放軍總醫院 婦產科，北京 100853

原癌基因dek最初是從急性髓系白血病患者骨髓細胞中以dek-can融合基因的形式分離而來的[1]。研究表明，DEK與人類多種腫瘤的發生、發展有密切關系。DEK在許多惡性腫瘤如肝細胞癌、膀胱癌、惡性黑色素瘤和宮頸癌中均有過表達[2-4]。DEK可以誘發人類乳頭狀瘤病毒（HPV）E7靶基因癌變，在宮頸癌的發生發展中發揮重要作用[5]。同時，在乳腺癌中DEK的表達也明顯升高，而且與腫瘤的分級、分型及淋巴結轉移相關，在惡性度高和晚期乳腺癌中可以作為一個特異性的靶基因。最近研究發現，DEK與DNA結合影響染色質重構和基因表達，并且可以抑制依賴p53蛋白和不依賴p53蛋白介導的細胞衰老和凋亡[6]。因此，我們從乳腺cDNA文庫中獲得了DEK全長編碼序列,構建了N端帶Flag標簽的真核表達載體。人胚腎293T細胞轉染效率高，常用來檢測真核基因的表達，我們將構建的DEK表達載體轉染293T細胞，檢測其表達。為了檢測DEK在乳腺癌中的作用機制，我們利用構建的真核表達載體，在乳腺癌ZR75-1細胞中檢測了DEK對p53基因啟動子活性的影響，發現在ZR75-1細胞中，DEK降低了p53啟動子的活性。我們的研究為進一步檢測DEK在乳腺癌發生和發展中的作用奠定了基礎，并預示DEK可能成為將來檢測和治療乳腺癌的靶標。

1 材料和方法

1.1 材料

人胚腎293T細胞、乳腺癌ZR75-1細胞、p53全長啟動子報告基因質粒均由本實驗室保存；大腸桿菌DH5α感受態細胞購自Invitrogen公司；DMEM培養基和胎牛血清購自GIBCO公司；限制性內切酶BamHⅠ、EcoRⅠ，pfu酶和DNA連接酶購自TaKaRa公司；質粒提取、膠回收和PCR回收試劑盒均為Pro?mega公司產品；PCR引物由北京賽百盛生物有限公司合成；轉染試劑LipofectAMINE2000購自Invitro?gen公司；鼠抗人Flag抗體購自Bethyl Laboratories公司；兔抗人GAPDH和辣根過氧化物酶偶聯的IgG抗體購自SantaCruz公司。

1.2 DEK編碼序列的PCR擴增

dek基因序列GenBank登錄號為NM_003472，根據GenBank中報告的序列設計用于PCR擴增的上游引物（5'-CGGGATCCATGTCCGCCTCGGCCCCTGC-3'）和 下 游 引 物（5'-CGGAATTCTCAAGAAATTAG CTCTTTTACAG-3'），上下游引物5'端分別攜帶BamHⅠ、EcoRⅠ酶切位點。PCR模板為人乳腺文庫。PCR反應條件：95℃變性1 min；95℃變性30 s，58℃復性30 s，72℃延伸90 s，29個循環；72℃再延伸7 min。PCR擴增所用的酶為pfu酶。

1.3 pcDNA3-Flag載體的構建

以乳腺文庫為模板，PCR擴增dek基因序列，切膠回收目的條帶，37℃下用BamHⅠ/EcoRⅠ雙酶切dek基因片段與pcDNA3-Flag載體，4 h后切膠回收酶切產物，于16℃連接8 h，連接產物轉化大腸桿菌DH5α感受態細胞，挑取平板上的克隆至LB培養基中，37℃培養4 h后提取質粒進行PCR鑒定，鑒定為陽性的質粒再經BamHⅠ/EcoRⅠ雙酶切鑒定。

1.4 Western印跡

轉染后收集細胞，加入SDS加樣緩沖液，煮沸10 min，離心后取上清液進行SDS-PAGE，轉移至硝酸纖維素膜，用5%脫脂奶粉于4℃封閉1 h，加入用5%脫脂奶粉1∶1000稀釋的Flag抗體或1∶10 000稀釋的GAPDH抗體，室溫輕搖1 h，TBST洗膜3次，每次7 min，加入用5%脫脂奶粉稀釋的辣根過氧化物酶偶聯的羊抗兔IgG，室溫輕搖1 h，TBST洗膜3次，每次7 min，用化學發光法顯色5 min，壓片顯影。

1.5 螢光素酶和β-半乳糖苷酶活性測定

螢光素酶活性測定按Promega公司試劑說明進行。轉染24 h后棄培養基，用PBS洗1次，加入100 μL裂解緩沖液，室溫輕搖15 min，將細胞收集到1.5 mL離心管中，振蕩5 min，4℃、12 000 r/min離心5 min，收集上清，取15 μL上清液，用熒光計測定螢光素酶活性。

再取上述上清液10 μL與90 μL含β-巰基乙醇（2.7 ml/L）的Z緩沖液混勻，加入20 μL 4 mg/mL的ONPG溶液，常溫放置至出現淺黃色，加入50 μL 1 mol/L Na2CO3溶液終止反應，測定 D420nm值，其中β-半乳糖苷酶活性用于校正細胞轉染效率，啟動子活性為細胞轉染效率校正后的螢光素酶活性。

2 結果

2.1 dek基因的PCR擴增

以乳腺文庫為模板，用PCR方法擴增DEK全長編碼序列，長度應為1128 bp，DNA凝膠電泳結果與預期大小相符（圖1）。

2.2 pcDNA-3-Flag-DEK載體的構建

將PCR擴增的DEK編碼序列和pcDNA3-Flag用BamHⅠ/EcoRⅠ雙酶切處理，經連接、轉化，抗性篩選得到的重組質粒經PCR鑒定為陽性（未顯示）。PCR鑒定陽性者再用BamHⅠ/EcoRⅠ雙酶切鑒定，酶切鑒定結果進一步表明雙酶切后在1128 bp處可見特異片段，而空載體對照無此片段（圖2）。DNA序列分析結果證實該插入片段為DEK編碼序列（結果未顯示）。

2.3 pcDNA3-Flag-DEK載體在293T細胞內的表達

將上述陽性克隆提取質粒后轉染293T細胞，對照組轉染pcDNA3-Flag空載體，24 h后裂解細胞，Western印跡檢測細胞內DEK的表達，以GAPDH為內參。結果見圖3，轉染pcDNA3-Flag-DEK載體的細胞中表達相對分子質量約43×103的特異性條帶，與預期結果相符，表明pcDNA3-Flag-DEK載體攜帶的DEK編碼序列能在293T細胞中表達。

圖1 PCR擴增dek基因

圖2 pcDNA-3-Flag-DEK的雙酶切鑒定

2.4 不同劑量DEK對p53啟動子活性的影響

p53全長啟動子報告基因質粒與不同劑量DEK表達載體轉染ZR75-1乳腺癌細胞后，通過檢測螢光素酶活性，測定DEK對p53啟動子活性的影響。方法如前所述，啟動子活性為細胞轉染效率校正后的螢光素酶活性，即為螢光素酶活性/β-半乳糖苷酶活性。結果見表1，與對照組相比，0.1 μg DEK的表達即可使p53啟動子活性降至約1/7；當DEK表達量增加至1 μg時，p53啟動子活性降至約1/20。表明DEK明顯抑制p53啟動子的活性，且對p53啟動子活性的調節呈劑量依賴關系（圖4，P＜0.05）。因此，DEK可能是調控p53啟動子活性的新轉錄因子。

3 討論

dek在多種人類侵襲性腫瘤中均表達上調，是很重要的癌基因。也有研究發現，DEK過表達抑制HeLa細胞的衰老，并延長人膠質細胞的壽命；DEK表達缺失可誘導宮頸癌細胞凋亡。因此，DEK可以抑制細胞衰老和細胞凋亡[6]。p53是人類很重要的抑癌基因，當細胞受到內部或外部應激反應（如DNA損傷）時，p53蛋白被活化，并誘導細胞凋亡[7]。某些因素引起p53基因突變或功能喪失，是引發宮頸癌的重要因素，宮頸癌組織中突變型p53蛋白的表達率明顯高于慢性宮頸炎。Trisha等發現，DEK通過促進p53的降解而抑制細胞凋亡，且DEK抑制p53下游基因p21和Bax的表達[6]。為了進一步研究DEK在腫瘤中的作用，我們構建了DEK的真核表達載體，發現DEK明顯抑制p53啟動子的活性。因此，除已報道的DEK在蛋白水平調節p53表達[8]外，我們首次發現DEK在轉錄水平同樣抑制p53啟動子活性，可能是調節p53表達的新的轉錄因子，說明DEK在p53的功能發揮中具有重要的調控作用。后續，我們將進一步研究DEK調節p53啟動子的功能及機制。綜上，我們成功地得到DEK表達載體，為進一步研究DEK在腫瘤發生、發展中的作用機制，以及臨床分子靶向治療奠定了基礎。

圖3 Western印跡檢測Flag-DEK在293T細胞中的表達

圖4 不同劑量DEK對p53啟動子活性的影響

表1 不同劑量DEK對p53啟動子活性的影響的實驗結果（x±s）

[1]von Lindern M,Fornerod M,van Baal S,et al.The transloca?tion（6;9）,associated with a specific subtype of acute myeloid leukemia,results in the fusion of two genes,dek and can,and the expression of a chimeric,leukemia-specific dek-can mRNA[J].Mol Cell Biol,1992,12(4):1687-1697.

[2]Wu Q,Li Z,Lin H,et al.DEK overexpression in uterine cer?vical cancers[J].Pathol Int,2008,58(6):378-382.

[3]Wise-Draper T M,Mintz-Cole R A,Morris T A,et al.Over?expression ofthe cellularDEK protein promotesepithelial transformation in vitro and in vivo[J].Cancer Res,2009,69(5):1792-1799.

[4]Carro M S,Spige F M,Quarto M,et al.DEK expression is controlled by E2F and deregulated in diverse tumor types[J].Cell Cycle,2006,5:1202-1207.

[5]Wise-Draper T M,Allen H V,Thobe M N,et al.The hu?man DEK proto-oncogene is a senescence inhibitor and an upregulated target of high-risk human papillomavirus E7[J].J Virol,2005,79:14309-14317.

[6]Wise-Draper T M,Allen H V,Jones E E,et al.Appotosis inhibition by the human DEK oncoprotein involves interfer?ence with p53 functions[J].Mol Cell Biol,2006,26:7506-7519.

[7]Vogelstein B,Lane D,Levine A J.Surfing the p53 network[J].Nature,2000,408(6810):307-310.

[8]Kim D W,Chae J I,Kim J Y,et al.Proteomic analysis of apoptosis related proteins regulated by proto-oncogene protein DEK[J].J Cell Biochem,2009,106(6):1048-1059.