Caveolin-1蛋白的表达纯化及其与肿瘤的关系研究

细胞窖存在于成纤维细胞、内皮细胞、I型肺泡上皮等多种终末分化细胞中，是细胞质膜上直径为50~100nm的烧瓶状微内陷结构，其中Caveolin-1蛋白是细胞窖的重要的结构蛋白。有研究认为Caveolin-1参与调控了与肿瘤发生、发展、侵袭和转移以及血管形成相关因子的活性。进行Caveolin-1蛋白表达纯化，有利于获得较高纯度的蛋白，为进一步研究其生物学活性奠定了基础。

1、Caveolin-1蛋白表达纯化研究

作为自然界生命活动的重要参与部分的蛋白质，几乎都是以复杂的混合形式存在于细胞的各个结构中的。在不破坏蛋白质的空间结构及一级结构而不影响其生理功能的情况下，完全把蛋白质分离、纯化出来，均有很大的难度。为了增加蛋白样品的纯度和保持样品的活性，需要进行蛋白分离和蛋白纯化，采用基因工程技术可以进行蛋白表达纯化研究。美迪西提供蛋白纯化服务，其拥有多种蛋白表达协同，包括原核蛋白表达系统、酵母蛋白表达系统、昆虫细胞蛋白表达系统（杆状病毒）哺乳动物细胞蛋白表达系统，具备多种融合技术，可以为客户在蛋白表达与纯化方面提供多种选择。从方案设计、基因优化、表达条件优化到纯化的技术体系，以提高目的蛋白表达水平。

有研究者运用基因工程方法制备Caveolin-1重组蛋白及其抗体，为研究Caveolin-1的功能奠定基础[1]。方法构建原核表达载体pGEX-5X-1-Caveolin-1，酶切鉴定后，转化大肠杆菌BL21(DE3)，IPTG诱导表达。表达产物经SDS-PAGE及Western  blot方法鉴定基因片段的正确性及表达蛋白的特异性后，进行纯化。纯化的重组蛋白免疫Balb/c小鼠3次后，ELISA法测定兔多克隆抗体滴度。

结果克隆得到的目的基因片段大小与预期相符。重组Caveolin-1蛋白相对分子质量约为48000，以包涵体形式存在Caveolin-1蛋白N端融合GST标签便于纯化及鉴定。获得的高纯度Caveolin-1融合蛋白，免疫动物后，可产生特异的高滴度抗体(ELISA滴度达1:10000)。该研究构建了高表达Caveolin-1蛋白的原核表达系统，制备的Caveolin-1重组蛋白免疫动物，获得了特异、高效价的抗体，为研究Caveolin-1基因的生物学活性提供了实验材料和依据。

2、Caveolin-1与肿瘤的关系

Caveolin-1最初被认为是一种肿瘤抑制基因，Caveolin-1的mRNA和蛋白在正常组织中高表达，而在神经原细胞、卵巢癌、结肠癌、肉瘤、肺癌、乳腺癌等多种肿瘤细胞系中表达下降。Caveolin-1对肿瘤细胞的侵袭和转移都能起到抑制作用。在癌基因转化的细胞系中Caveolin-1重新表达则可以抑制细胞的生长并降低其致瘤性。

有研究者研究了宫颈癌组织Caveolin-1免疫组化检测及其在宫颈癌发生、发展中的作用机制[2]。方法是采用免疫组化法检测Caveolin-1的表达情况。结果发现Caveolin-1于细胞膜及胞浆内呈现出棕黄色或棕褐色反应物颗粒，不同宫颈组织中的Caveolin-1表达存在一定的差异性，癌旁边组织的表达率最高，宫颈浸润癌中的表达率最低，在宫颈浸润癌Ⅰ、Ⅱ期患者中Caveolin-1的表达率分别是88.52%、57.50%(P<0.05)，在高、中、低分化癌中的表达率分别为94.59%、70.00%、50.00%(P<0.05)。Caveolin-1在宫颈癌中的表达降低，提示其表达的降低可能参与了宫颈癌的发生、发展过程。

肿瘤发生的主要原因是原癌基因的激活和抑癌基因的失活，从而引起细胞增殖分化失去控制。Caveolin-1有时被描述为肿瘤抑制因子，有时也被认为促进了肿瘤的发展。研究发现Caveolin-1根据肿瘤类型及分期可以起到促癌或者抑制癌症发生的作用。通过基因工程技术进行Caveolin-1蛋白表达纯化，来获得足够多的Caveolin-1蛋白并进行后续的其对于肿瘤的调节机制的研究，为今后以Caveolin-1为靶点的抗肿瘤药物的开发至关重要。

[1] Caveolin-1克隆、表达及其抗体的制备[J].

[2] 宫颈癌组织Caveolin-1表达及其在宫颈癌发生发展中的作用机制[J].