1. 本論文之目的為詴圖利用大腸桿菌製造去醣基 hCGB 和 hCG’B 次 單元體。因此首要工作為放大 hCGB 和 hCG’B 此兩段基因,故利 用聚合酶連鎖反應(PCR)作為選殖並放大此兩段 cDNA 作為整個 架 構 之 啟 始 。 以 實 驗 室 現 有 commercial “Human Placenta Marathon-Ready cDNA” 作為選殖 hCGB 和 hCG’B 次單元體基因 的模版,另設計合適之引子後以最適當的 PCR 反應程式放大之。
其結果經由 1 %瓊脂洋菜膠體電泳染色後可以清楚觀察到放大之 後的 cDNA 片段確實存在。
2. 接著將 hCGB cDNA 構築到 yT&A 選殖載體中,之後以大腸桿菌 JM109 之 轉 形 殖 入 載 體 , 作 為 長 久 保 存 。 微 量 製 備 出 的 hCGB-yT&A 和 pQE30 兩質體以 BamH
Ⅰ
和 HindⅢ
限制酶進行切 割;而 hCG’B 則直接以 BamHⅠ
和 HindⅢ
限制酶進行切割,之後 成功利用 T4 DNA ligase 將 “insert DNA” 和 “表現載體” 接合並 轉形到大腸桿菌中。經限制酶和 DNA 定序之鑑定後可以確認 hCGB-pQE30 轉形至 M15[pREP4] ,而 hCG’B-pQE30 亦轉形至 M15[pREP4]上。3. 在其個別表現方面,SDS-PAGE 染色結果觀察到去醣基 hCGB 次 單元體的蛋白質帶存在於約 15 kDa 之位置,且利用抗 6x His 之一 級抗體顯示著與 SDS-PAGE 同樣之蛋白質帶,故已成功表現出去 醣基 hCG β-次單元體。但 hCG’B 在 M15[pREP4]菌株中無法明顯 地從 SDS-PAGE 染色結果觀察到去醣基 hCG β-次單元體存在,
進一步利用抗 6x His 作為一級抗體的西方墨點法之結果卻能較明
顯地看出β-次單元體的微量存在,且位於 13 kDa 之位置,雖然兩 者都是用同樣的表現載體和菌珠,但表現蛋白的結果卻不盡相 同,因此,我們初步判定只要基因不同就是一個新的開始,無法 套用之前已經建立好的模式。
4. 兩個 β 次單元體分別利用 Ni-NTA 方式純化,通過 Ni-NTA 管柱的 兩次單元體沖提部分進行 SDS-PAGE 鑑定之。純化完的 SDS-PAGE 結果依舊混雜著其他蛋白質帶,且因為兩個次單元體的表現量不 足,所以無法取得高純度的沖提部分。假若我們利用文獻上所報 導的方式,使用 HPLC 或 FPLC 來進行純化的動作,依然需要有 足夠的蛋白質表現量,才會有較顯著的效果。雖然效果還是不太 好,但應該會比一般的管柱分離效果要好些。根據以上的結果,
我們可以推論除非放大到足夠的量再進行管柱的純化,否則效果 都是不理想的。尤其,我們的蛋白質幾乎都是在內涵體裡,更需 要高純度的蛋白質,才可以做復性的工作,不然 refolding 的蛋白 質都不是我們要的,就無法繼續做以後的生物活性測詴了。
5. 綜合來說,本論文成功利用大腸桿菌表現系統重組出去醣基 hCGB 及 hCG’B 變異體,發展出原核表現系統製造去醣基人類絨毛膜促 性腺激素β-次單元體之技術。
6. 因為生物的表現系統無法建立一個完美共用的模式,所以未來如
何克服此兩種 β-次單元體表現微量之問題將是另一個研究重點所
在。而利用得到的去醣基 hCGB 及 hCG’B 變異體,我們可以實驗 多種不同類型的生物活性測詴。例如:在部分癌細胞中 LH/CG receptor 特別多,針對其抗原抗體特有的專一性,進行測詴,研究
去醣基 hCGB 及 hCG’B 變異體與多種癌細胞株的生物活性和受體 親和力做分析。且可以更加深入地探討去醣基 hCGB 及 hCG’B 變 異體與野生型 hCGB 之間的異同。再者我們亦可以深入研究 hCGB 及 hCG’B 分別與有醣基的α-次單元體和沒有醣基的α-次單元體 結合後的蛋白質變異體在多種癌細胞上的活性表現並比較其差異 性。更因 hCGB 及 hLHB 在演化上有其關連性,而在生理上卻發 展出不同的作用,製造分泌及作用的組織也不相同,可以比對其 功能的差異是由哪些胺基酸突變所產生的變化,加上我們現有的 hCG’B 可以交叉比對,判定在演化初期是先增加胺基酸的 bp 還是 先進行突變才增加胺基酸的長度。
7. 由於豬與人的生理狀態相近,因此可探討豬隻 CG 和 LH gene 與人 類的 CG 及 LH gene 在功能性的差異。就先前以人類 CGβ gene 所 設計之 primer 釣出一段豬的序列,看看是否是基因演化上的殘基 或是不具任何意義。
8. CG、LH、FSH 或 TSH 均屬於同一個 glycoprotein hormone gene family,因此以 glycoprotein 的角度探討其作用方式的異同,如:
不同 prtoeins 與 receptor 間交互作用或是 signal transduction 方式等 等。
9. CG、LH、FSH 或 TSH 亦可以用接上不同的醣基做探討的角度,
可以利用不同的細胞培養。例如:轉殖到酵母菌中或是哺乳動物 細胞中,以培育出含有不同醣基支鏈的醣蛋白質,看看不同醣基 支鏈的醣蛋白質是否與正常醣基支鏈的醣蛋白有相同的生理活 性,比較其訊息傳遞及作用方式的異同。再者;可以交叉比對不
同醣基支鏈的醣蛋白與各個 receptor 間的交互作用或是 signal transduction 方式等等。
10.如此,我們可以建立一個完整的醣蛋白研究,在未來應該可以進 一步發展出有醫療用途的醣蛋白藥品。