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重组大鼠MIDKINE

发布日期:2020/1/6 8:46:57

背景[1][2]

Recombinant Rat Midkine(重组鼠Midkine)是将鼠Midkine与生物工程菌杂交后诱导表达的蛋白,实验中主要用于免疫组化和WB。Midkine(MK或MDK),也称为神经突生长促进因子2(NEGF2)是一种蛋白质,在人中由编码MDK基因。Midkine是低分子量的基本肝素结合生长因子,并与多效蛋白形成家族(NEGF1,与MK同源46%)。它是一种非糖基化蛋白,由二硫桥保持的两个结构域组成。这是一个重要的发育维甲酸响应性基因产物中强烈诱导中旬-gestation,故名中期母牛。

主要限于正常成人的某些组织,它在肿瘤发生,炎症和组织修复过程中被强烈诱导。MK是多效的,能够发挥细胞增殖,细胞迁移,血管生成和纤维蛋白溶解等活性。含有受体型酪氨酸磷酸酶zeta(PTPζ),低密度脂蛋白受体相关蛋白(LRP1),间变性白血病激酶(ALK)和syndecans的分子复合物被认为是其受体。MK似乎增强癌细胞的血管生成和增殖活性。

研究应用[3-8]

已发现MK(mRNA和蛋白质表达)的表达在多种癌症类型中升高,如神经母细胞瘤,胶质母细胞瘤,肾母细胞瘤,甲状腺乳头状癌,结肠直肠癌,肝癌,卵巢癌,膀胱癌,乳腺癌,肺癌,食道癌,胃癌和前列腺癌。正常人的血清MK通常低于0.5-0.6 ng/ml,而患有这些恶性肿瘤的患者的血清MK水平远高于此值。在某些情况下,这些升高的MK水平也表明该疾病的预后较差,例如神经母细胞瘤,胶质母细胞瘤和膀胱癌。例如,在神经母细胞瘤中,MK的水平升高约为癌症第4阶段(最后阶段之一)水平的3倍,而不是第1阶段。

在神经母细胞瘤中,已发现MK在对化学治疗药物具有抗性的癌细胞中过表达。对化学疗法的抵抗似乎是可逆的,通过给予化疗重新敏感药物,如维拉帕米,其不通过MK改变,而是通过抑制从细胞中输出细胞毒素的P-糖蛋白泵。由于化学治疗药物具有细胞毒性,所用的药物也通过该泵输出,使化疗无效。已经发现,当对抗化学疗法的神经母细胞瘤细胞与野生型(WT)或化疗敏感细胞共培养时,对化学疗法的抗性赋予野生型细胞,因此没有细胞尽管进行了化学治疗,但任何一种细胞都会发生死亡或衰老。MK已经被鉴定为将这种化学抗性从抗性细胞“转移”到WT细胞的因子之一。

MK是分泌蛋白,因此在抗性神经母细胞瘤细胞的微环境(培养基)中发现。在共培养实验和确定MK是赋予野生,非抗性细胞类型化学抗性的因素之一后,[11]将MK基因转染到WT细胞中以确定是否MK在WT细胞本身中过表达,细胞是否会对化疗产生抗性,而与抗性细胞的影响无关。该测试进一步证实MK特异性地增加了转染的WT-MK细胞与常规WT细胞的化学治疗抗性,证实了MK的特异性化学抗性特性。

此外,研究了这种抗细胞凋亡(抗细胞死亡)活性的机制,特别是使用化学治疗的阿霉素(阿霉素)对骨肉瘤(Saos2)细胞。阿霉素的作用是将猖獗的癌细胞置于衰老状态。在WT-MK转染的细胞与WT细胞中的MK似乎激活PKB(Akt),mTOR和Bad蛋白,同时它使caspase-3失活。PKB,mTOR和Bad都是与细胞周期存活途径相关的元件,而caspase-3在细胞凋亡途径(细胞死亡)中很重要。这表明MK导致细胞启动生存途径(通过PKB,mTOR和Bad激活)并抑制衰老或凋亡途径(通过抑制caspase-3)鼓励在抗性细胞和共培养实验中观察到的化学抗性。这些特定因子的激活和抑制显然是维持癌细胞固有的永生质量,特别是抗性细胞类型。然而,Stat-3是另一种存活途径因子,在野生型细胞和MK转染的WT细胞之间的激活似乎没有任何变化,正如之前的研究中最初认为的那样。

由于其癌性增殖特性,MK可能潜在地被靶向作为癌症治疗。已经创建了抗癌适体名称的药物,以抑制参与MK癌细胞“活化”的蛋白质。具体而言,细胞外基质(ECM)蛋白质核仁蛋白已经被适体结合,所述适体将结合核仁蛋白并防止MK被转运到癌细胞核中,从而阻止蛋白质增强细胞的癌性质。Miyakawa等。通过使用重组中期因子和多效生长因子,成功建立了制备MDK特异性RNA适体的方法。Mdk也是能够诱导CD8和CD4 T细胞反应的肿瘤抗原。

参考文献

[1] Kaname T,Kuwano A,Murano I,Uehara K,Muramatsu T,Kajii T(August 1993)."Midkine gene(MDK),a gene for prenatal differentiation and neuroregulation,maps to band 11p11.2 by fluorescence in situ hybridization".Genomics.17(2):514–5.

[2] Muramatsu Takashi(1 September 2002)."Midkine and pleiotrophin:two related proteins involved in development,survival,inflammation and tumorigenesis".J.Biochem.132(3):359–71.

[3] Kato M,Maeta H,Kato S,Shinozawa T,Terada T(October 2000)."Immunohistochemical and in situ hybridization analyses of midkine expression in thyroid papillary carcinoma".Mod.Pathol.13(10):1060–5.

[4] Ikematsu S,Yano A,Aridome K,Kikuchi M,Kumai H,Nagano H,Okamoto K,Oda M,Sakuma S,Aikou T,Muramatsu H,Kadomatsu K,Muramatsu T(September 2000)."Serum midkine levels are increased in patients with various types of carcinomas".Br.J.Cancer.83(6):701–6.

[5] Ikematsu S,Nakagawara A,Nakamura Y,Sakuma S,Wakai K,Muramatsu T,Kadomatsu K(May 2003)."Correlation of elevated level of blood midkine with poor prognostic factors of human neuroblastomas".Br.J.Cancer.88(10):1522–6.

[6] Mirkin BL,Clark S,Zheng X,Chu F,White BD,Greene M,Rebbaa A(July 2005)."Identification of midkine as a mediator for intercellular transfer of drug resistance".Oncogene.24(31):4965–74.

[7] Rebbaa A,Chou PM,Mirkin BL(June 2001)."Factors secreted by human neuroblastoma mediated doxorubicin resistance by activating STAT3 and inhibiting apoptosis".Mol.Med.7(6):393–400.PMC 1950050.PMID 11474132.

[8] Lavie Y,Cao H,Volner A,Lucci A,Han TY,Geffen V,Giuliano AE,Cabot MC(January 1997)."Agents that reverse multidrug resistance,tamoxifen,verapamil,and cyclosporin A,block glycosphingolipid metabolism by inhibiting ceramide glycosylation in human cancer cells".J.Biol.Chem.272(3):1682–7.

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2024/03/28

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