Abstract:
活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)是放射治疗引发肿瘤患者副作用的重要介导因素之一。由谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase, GST)、超氧化物歧化酶1 (superoxide dismutase 1,SOD1)和跨膜肽构成的融合抗氧化酶可有效抵御ROS损伤。将2种抗氧化酶进一步与基质金属蛋白酶-2/9底物X肽及跨膜肽R9融合后,得到的融合抗氧化酶GST-SOD1-X-R9 (GS1XR)跨膜进入肿瘤细胞的能力降低,从而实现对正常细胞的靶向防护。然而,非人源GST的应用可能具有免疫原性风险,为解决这一问题,本研究利用无缝克隆技术构建含人源GST基因的表达载体,用于非人源GST基因的替换,进而表达和纯化了新型跨膜融合抗氧化酶GS1R和GS1XR。随后,以GS1为对照,评估新型GS1R和GS1XR对H2O2诱导的L-02细胞氧化损伤的保护作用。实验结果表明,新型GS1XR的GST比活性与改造前蛋白保持一致,但SOD比活性有所提高。200μmol/L H2O2可短暂激活核因子-红细胞2-相关因子2 (nuclear factor-erythroid 2-related factor 2, Nrf2)通路,然而,24 h后激活效应减弱,导致细胞活力下降至48.4%。GS1R和GS1XR可清除胞内ROS,直接抵御氧化损伤,并促进Nrf2入核激活抗氧化通路,使细胞活力恢复至正常水平,且两者保护作用相当。相比之下,缺乏跨膜能力的GS1仅能清除胞外ROS,保护效果有限。综上所述,2种新型融合抗氧化酶在抵御ROS介导的正常细胞氧化损伤方面均展现出良好的应用潜力,本研究为其在相关领域的进一步研究奠定了基础。
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生物工程学报
Year: 2025
Issue: 04
Volume: 41
Page: 1547-1558
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