Thiết kế vector biểu hiện mang gen scFv kháng CD47 và biểu hiện protein trong vi khuẩn E.coli

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thị Vân Anh THIẾT KẾ VECTOR BIỂU HIỆN MANG GEN scFv KHÁNG CD47 VÀ BIỂU HIỆN PROTEIN TRONG VI KHUẨN E coli LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thị Vân Anh THIẾT KẾ VECTOR BIỂU HIỆN MANG GEN scFv KHÁNG CD47 VÀ BIỂU HIỆN PROTEIN TRONG VI KHUẨN E coli Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 8420101.14 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Quang Huy TS Lã Thị Huyền Hà Nội - 2019 LỜI CẢM ƠN Khơng có thành cơng học viên mà khơng có hỗ trợ, giúp đỡ đóng góp Thầy Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, em nhận đƣợc hƣớng dẫn giúp đỡ Thầy cô Trƣờng đặc biệt Thầy cô Khoa Sau đại học Lời em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới PGS TS Nguyễn Quang Huy – Trƣởng khoa Hoá sinh Trƣờng Đại học Khoa học Tự Nhiên Hà Nội, TS Lã Thị Huyền – Phịng cơng nghệ động vật viện hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam tận tình hƣớng dẫn dìu dắt em suốt thời gian em học tập hoàn thành luận văn Tiếp theo, em xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy, cô Khoa Sinh học – Đại học Khoa học Tự nhiên nhiệt tình giảng dạy tạo điều kiện giúp đỡ để em hồn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn toàn thể GS, TS, cán nghiên cứu Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam tạo điều kiện, ln tận tình sát bảo, chia sẻ kinh nghiệm cho em lời khuyên quý báu công việc cung nhƣ sống Và cuối cùng, tình cảm chân thành yêu mến em xin đƣợc gửi lời biết ơn sâu sắc tới gia đình ngƣời thân, ngƣời ủng hộ, động viên tạo cho em điều kiện tốt tinh thần nhƣ vật chất suốt thời gian học tập thực tập Hà Nội, ngày tháng Học viên năm 2019 Nguyễn Thị Vân Anh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan bệnh ung thƣ 1.1.1 Ung thư 1.1.2 Ảnh hưởng bệnh ung thư 1.1.3 Nguyên nhân gây ung thư 1.2 Protein kháng nguyên CD47 kháng thể kháng CD47 1.2.1 Protein kháng nguyên CD47- đích điều trị ung thư 1.3.3 Các thành tựu sử dụng kháng thể kháng CD47 điều trị ung thư 1.3 Kháng thể kháng thể đơn chuỗi ứng dụng điều trị bệnh ung thƣ 10 1.4 Mảnh kháng thể đơn chuỗi (scFv) 11 CHƢƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1 Vật liệu 13 2.1.1 Hóa chất sinh phẩm 13 2.2 Thiết bị 13 2.3.1 Nhân gen mã hóa scFv kháng CD47 phản ứng PCR 14 2.3.2 Điện di gel agarose 14 2.3.5 Gắn nối sản phẩm PCR vào vector pET22b+ 16 2.3.6 Biến nạp sản phẩm gắn nối vào tế bào khả biến E.coli DH5α phương pháp sốc nhiệt 16 2.3.7 Tách plasmid từ vi khuẩn E.coli theo phương pháp mini-prep Sambrook 17 2.3.8 Chọn dòng plasmid tái tổ hợp mang gen antiHer2 phương pháp PCR 17 2.3.9 Quy trình biểu kháng thể kháng CD47 hệ thống biểu E.coli 18 2.3.10 Quy trình điện di protein SDS-PAGE 18 2.3.11 Tinh kháng thể anti-CD47 tái tổ hợp phương pháp sắc ký lực với Ni-NTA resin 19 2.3.12 Ni cấy dịng tế bào Jurkat 19 2.3.13 Phương pháp miễn dịch huỳnh quang 20 3.1 Kết nhân gen mã hóa kháng thể kháng CD47 22 3.2 Kết thiết kế vector biểu tái tổ hợp pET22b+ mang gen anti-CD47 22 3.2.1 Cắt vector pET22b+ sản phẩm PCR enzyme cắt giới hạn 22 3.2.2 Kết gắn tạo thành công vector tái tổ hợp mang gen anti-CD47 23 3.3 Kết biểu gen mã hóa kháng thể kháng CD47 hệ thống biểu E coli 28 3.4 Kết tinh kháng thể anti-CD47 29 3.5 Xác định khả liên kết đặc hiệu kháng thể anti-CD47 với kháng nguyên CD47 30 KẾT LUẬN 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Liệu pháp nhắm đích CD47/SIRPα Bảng 1.2 Các kháng thể nhắm đích CD47/SIRPα 10 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ ung thƣ giới Hình 1.2 Bản đồ ung thƣ Việt Nam Hình 1.3: Đột biến bất hoạt gen ức chế khối u gây ung thƣ Hình 1.5: Mơ hình cấu trúc thụ thể CD47 Hình 1.6 Các chế nhắm trúng đích đƣờng CD47- SIRPα ung thƣ Hình 3.1 Kết nhân gen anti-CD47 phản ứng PCR 22 Hình 3.2 Cắt vector pET22b+ enzyme cắt giới hạn 23 Hình 3.3 Kết biến nạp sản phẩm gắn nối gen sản phẩm PCR (khuếch đại gen antiCD47) 24 Hình 3.4 Kiểm tra sơ dòng plasmid tái tổ hợp mang gen anti-CD47 25 Hình 3.5 Kiểm tra dòng plasmid mang gen anti-CD47 26 Hình 3.7 Kiểm tra biểu kháng thể kháng CD47 tế bào vi khuẩn E.coli 28 Hình 3.8 Kiểm tra độ tinh kháng thể anti-CD47 30 Hình 3.9 Khả liên kết đặc hiệu kháng thể anti-CD47 với kháng nguyên CD47 biểu bề mặt tế bào Jurkat 31 DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Amp Ampicillin AML Tế bào ung thƣ máu Bp Base pair (cặp bazơ) CD47 Cluster of Differentiation 47 DNA Deoxyribonucleic acid E coli Escherichia coli EDTA Ethylenediaminetraacetic acid EtBr Ethidium bromide HEK Tế bào thận phôi thai ngƣời HSC Tế bào gốc tạo máu IPTG Isopropyl-β-D-l-thiogalactopyranoside MCS Mutiple cloning site LB Luria-betani medium LSC Tế bào gốc ung thƣ máu NHL Non-Hodgkin’s lymphoma OKT3 OrthocloneTM PEG Polyethylen glycol RNA Ribonucleic acid V/p Vòng / phút Fc Kháng thể đơn miền mảnh kết tinh SIRPα Signal regulatory protein alpha ScFv Mảnh kháng thể đơn chuỗi Fab Fragment of antigen binding MỞ ĐẦU CD47 glycoprotein chuyển màng thuộc siêu họ globulin miễn dịch CD47 có khối lƣợng phân tử 50 kDa bao gồm vùng IgV ngoại bào chứa đầu N, vùng chuyển màng đuôi nội bào ngắn chứa đầu C CD47 liên kết đặc hiệu với số protein bao gồm integrins, thrombospondin-1, liên quan đến trình sinh lý tế bào nhƣ di tế bào, hoạt hóa tế bào T tế bào tua, phát triển sợi trục thần kinh [16] Ngồi ra, CD47 cịn phối tử đặc hiệu SIRPα Protein biểu bề mặt tế bào đại thực bào Tƣơng tác CD47-SIRPα ức chế trình thực bào đại thực bào tế bào tua [44] CD47 đƣợc xác định kháng nguyên ung thƣ buồng trứng ngƣời lần vào năm 1980 [17] Sau đó, CD47 đƣợc xác định biểu nhiều loại khối u ngƣời bao gồm AML, CML [11], ALL [7], bạch cầu không liêu quan đến lympho bào NHL [8], đa uy tủy [21], ung thƣ bàng quang [32] khối u rắn khác [11] Điều đặc biệt là, CD47 biểu yếu tế bào bình thƣờng biểu mạnh tế bào khối u Xác định mức độ biểu CD47 hai mẫu tế bào HSC tế bào LSC phƣơng pháp flow cytometry cho thấy mật độ kháng nguyên CD47 tế bào LSC cao tế bào HSC [10; 7] Định lƣợng CD47 mRNA mẫu máu ngoại vi nhóm gồm 132 bệnh nhân AML phƣơng pháp real-time PCR cho thấy hàm lƣợng CD47 mRNA bệnh nhân AML cao so với nhóm chứng [40] Các kết công bố cho thấy CD47 marker hữu dụng để nhận dạng LSC, AML số tế bào khối u khác mà cịn đích để phát triển loại thuốc đặc hiệu liệu pháp miễn dịch tiêu diệt tế bào ung thƣ biểu kháng nguyên CD47 Ung thƣ máu cấp tính có tốc độ phát triển nhanh tủy xƣơng với biểu số kháng nguyên bề mặt bao gồm CD19, CD22, CD33, CD123, CD47 Trong đó, CD47 biểu mạnh tế bào ung thƣ máu tế bào gốc ung thƣ máu Tế bào gốc ung thƣ máu nhân tố tiềm tàng khiến cho bệnh ung thƣ máu dai dẳng, khó điều trị dứt điểm dễ tái phát Do đó, CD47 đích để cơng nhằm tiêu diệt tận gốc bệnh ung thƣ bạch cầu cấp tính Mảnh kháng thể scFv định dạng phổ biến mảnh kháng thể tái tổ hợp Mặc dù chúng đại diện nhỏ dạng kháng thể tái tổ hợp (26-28 kDa) nhƣng chúng cung cấp đầy đủ đặc tính kháng thể vị trí gắn kết kháng nguyên không bị thay đổi So với kháng thể đầy đủ chúng phức tạp hơn, bao gồm miền biến đổi chuỗi nặng kháng thể (VH) vùng biến đổi chuỗi nhẹ kháng thể (VL), VH VL đƣợc liên kết polypeptide linh hoạt Với đời công nghệ DNA tái tổ hợp từ năm 1970, protein bắt đầu đƣợc biểu nhiều dạng tái tổ hợp tế bào vi sinh vật cách nhanh thuận tiện so với nguồn tự nhiên Trong năm gần đây, kỹ thuật sản xuất protein tái tổ hợp hệ thống sinh học ngày đƣợc ứng dụng rộng rãi Trong đó, ―nhà máy‖ vi khuẩn đƣợc lựa chọn sử dụng nhiều ƣu điểm nhƣ chi phí thấp, sinh khối lớn tốc độ sản xuất nhanh Chủng biểu Escherichia coli chủng đƣợc sử dụng rộng rãi nghiên cứu nhƣ sản xuất protein tái tổ hợp Do đó, tác giả lựa chọn đề tài: ―Thiết kế vector biểu mang gen scFv kháng CD47 biểu protein vi khuẩn E.coli‖ với mục tiêu: Thiết kế thành công vector biểu mang gen scFv đặc hiệu CD47 biểu đƣợc protein vi khuẩn E.coli 181 T L K W F K N G N E L S D F Q T N V D P 541 ACCCTGAAATGGTTCAAAAATGGGAATGAGCTCTCAGACTTCCAGACCAACGTGGACCCC 201 V G E S V S Y S I H S T A K V V L T R E 601 GTAGGAGAGAGCGTGTCCTACAGCATCCACAGCACAGCCAAGGTGGTGCTGACCCGCGAG 221 D V H S Q V I C E V A H V T L Q G D P L 661 GACGTTCACTCTCAAGTCATCTGCGAGGTGGCCCACGTCACCTTGCAGGGGGACCCTCTT 241 R G T A N L S E T I R V P P T L E V T Q 721 CGTGGGACTGCCAACTTGTCTGAGACCATCCGAGTTCCACCCACCTTGGAGGTTACTCAA 261 Q P V R A E N Q V N V T C Q V R K F Y P 781 CAGCCCGTGAGGGCAGAGAACCAGGTGAATGTCACCTGCCAGGTGAGGAAGTTCTACCCC 281 Q R L Q L T W L E N G N V S R T E T A S 841 CAGAGACTACAGCTGACCTGGTTGGAGAATGGAAACGTGTCCCGGACAGAAACGGCCTCA 301 T V T E N K D G T Y N W M S W L L V N V 901 ACCGTTACAGAGAACAAGGATGGTACCTACAACTGGATGAGCTGGCTCCTGGTGAATGTA 321 S A H R D D V K L T C Q V E H D G Q P A 961 TCTGCCCACAGGGATGATGTGAAGCTCACCTGCCAGGTGGAGCATGACGGGCAGCCAGCG 341 V S K S H L E H H H H H H * 1021GTCAGCAAAAGCCATCTCGAGCACCACCACCACCACCACTGA Hình 3.6 Trình tự nucleotide gen mã hóa kháng thể anti-CD47 trình tự axit amin kháng thể anti-CD47 Trình tự axit đƣợc đánh dấu màu xanh đuôi His-tag Mã mở đầu ATG mã kết thúc TGA đƣợc đánh dấu màu đỏ Kết giải trình tự cho thấy dịng số mang trình tự gen mã hóa kháng thể anti-CD47 bao gồm 1059 nucleotide, có mã mở đầu ATG mã kết thúc TGA Sáu ba mã hóa cho Histidine nằm trƣớc mã kết thúc nên protein đích biểu chứa His-tag thuận lợi cho việc phát tinh Đoạn gen mã hóa kháng thể anti-CD47 đƣợc gắn vào vector pET22b+ chiều, khung đọc khơng có đột biến Dịch mã từ trình tự nucleotide gen mã hóa kháng thể antiCD47 sang trình tự axit amin, chúng tơi thu đƣợc protein có trình tự gồm 353 axit amin tƣơng đƣơng với khối lƣợng xấp xỉ 39 kDa với kích thƣớc kháng thể anti-CD47 theo tính tốn lý thuyết Kết cho thấy thiết kế tạo thành công vector biểu tái tổ hợp pET22b+ mang gen mã hóa kháng thể anti-CD47 27 3.3 Kết biểu gen mã hóa kháng thể kháng CD47 hệ thống biểu E.coli Dòng plasmid số sau khẳng định phƣơng pháp giải trình tự gen đƣợc biến nạp vào tế bào khả biến BL21 phƣơng pháp sốc nhiệt đƣợc ni cấy chọn lọc mơi trƣờng LB agar có bổ sung Ampicilin 1000 µg/mL 37oC qua đêm Trên đĩa thạch xuất khuẩn lạc màu trắng chứng tỏ khuẩn lạc mang vector tái tổ hợp Tiếp theo, cấy hoạt hóa khuẩn lạc vào mơi trƣờng LB bổ sung Ampicilin 1000 µg/mL qua đêm Cấy chuyển 1% thể tích dịch mơi trƣờng ni cấy qua đêm sang môi trƣờng LB bổ sung Ampicilin µg/mL theo thể tích phù hợp, ni lắc tế bào 37oC OD môi trƣờng đạt 0.6-0.8 bổ sung IPTG để cảm ứng biểu protein đích Trong nghiên cứu này, chúng tơi khảo sát nồng độ IPTG 0.5 mM mM, thời gian biểu 3h 16h, nhiệt độ biểu 25oC, 30oC 37oC Protein tổng số thí nghiệm khảo sát đƣợc điện di đồng thời gel SDS-PAGE 12% (Hình 3.7) Hình 3.7 Kiểm tra biểu kháng thể kháng CD47 tế bào vi khuẩn E.coli BL21DE3 phƣơng pháp điện di SDS-PAGE M marker protein, Mẫu trƣớc cảm ứng, Mẫu cảm ứng IPTG 0,5 mM, thu mẫu sau 3h cảm ứng, nhiệt độ nuôi cấy 37oC, Mẫu cảm ứng IPTG mM thu mẫu sau 3h cảm ứng, nhiệt độ nuôi cấy 37oC, Mẫu cảm ứng IPTG 0,5 28 mM, thu mẫu sau 5h cảm ứng, nhiệt độ nuôi cấy 37oC, Mẫu cảm ứng IPTG 0,5 mM, thu mẫu sau 16h cảm ứng, nhiệt độ nuôi cấy 37 oC, Mẫu cảm ứng IPTG 0,5 mM, thu mẫu sau 16h cảm ứng, nhiệt độ nuôi cấy 25oC, Mẫu cảm ứng IPTG 0,5 mM, thu mẫu sau 16h cảm ứng, nhiệt độ nuôi cấy 30oC, Mẫu cảm ứng IPTG 0,5 mM, thu mẫu sau 16h cảm ứng, nhiệt độ nuôi cấy 37oC Kết điện di Hình 3.7 cho thấy có mặt chất cảm ứng IPTG tất mẫu khảo sát tƣơng ứng với đƣờng chạy từ 2-8 xuất băng đậm có kích thƣớc khoảng 39 kDa đƣợc dự đốn kích thƣớc kháng thể anti-CD47 Trong đó, mẫu không đƣợc cảm ứng IPTG (đƣờng chạy số 1) băng Ở nồng độ chất cảm ứng 0.5 mM, thời gian cảm ứng h, nhiệt độ nuôi cấy 37oC, protein đích đƣợc biểu mạnh thể qua băng đậm (đƣờng chạy số 2) Tại nồng độ IPTG 0.5 mM, thời gian cảm ứng 16 h nhiệt độ nuôi cấy lần lƣợt 25oC, 30oC 37oC, hình ảnh điện di cho thấy protein đích biểu tƣơng ứng với băng có độ đậm nhƣ Để rút ngắn thời gian nuôi cấy, chọn điều kiện nuôi cấy nhiệt độ 37oC, nồng độ chất cảm ứng 0.5 mM thời gian cảm ứng biểu h để sản xuất kháng thể anti-CD47 thí nghiệm 3.4 Kết tinh kháng thể anti-CD47 Nhằm mục tiêu tạo đƣợc lƣợng lớn kháng thể anti-CD47 dạng tinh sạch, dựa kết phần tối ƣu hóa Sau tinh sạch, kháng thể anti-CD47 đƣợc kiểm tra độ phƣơng pháp điện di biến tính protein SDS-PAGE (Hình 3.8) 29 39 kDa Hình 3.8 Kiểm tra độ tinh kháng thể anti-CD47 sau trình tinh Kháng thể anti-CD47 tinh phân đoạn 2, Kháng thể anti-CD47 tinh phân đoạn 1, Marker protein Kết điện di Hình 3.8 cho thấy, đƣờng chạy xuất băng đậm tƣơng ứng với kích thƣớc khoảng 39 kDa kích thƣớc kháng thể anti-CD47 Kết cho thấy kháng thể anti-CD47 có độ tinh cao sau trình tinh Tiếp theo, chúng tơi tiến hành xác định hoạt tính kháng thể anti-CD47 sau tinh 3.5 Xác định khả liên kết đặc hiệu kháng thể anti-CD47 với kháng nguyên CD47 Khả liên kết kháng thể anti-CD47 tái tổ hợp thu đƣợc với kháng nguyên CD47 đƣợc đánh giá phƣơng pháp miễn dịch huỳnh quang Do Jurkat dòng tế bào biểu mạnh CD47 nên dòng tế bào đƣợc chọn để khảo sát Sự liên kết liên kết kháng thể anti-CD47 kháng nguyên CD47 biểu bề mặt tế bào Jurkat đƣợc thể Hình 3.9 30 Hình 3.9 Khả liên kết đặc hiệu kháng thể anti-CD47 với kháng nguyên CD47 biểu bề mặt tế bào Jurkat (A) Hình ảnh tế bào Jurkat sau ủ với kháng thể anti-CD47-GFP đƣợc quan sát dƣới ánh sáng trắng kính hiển vi huỳnh quang, (B) Hình ảnh tế bào Jurkat sau ủ với kháng thể anti-CD47-GFP đƣợc quan sát dƣới ánh sáng có bƣớc sóng kích thƣớc 465 nm kính hiển vi huỳnh quang, (C) Hình ảnh tế bào Jurkat sau ủ với kháng thể anti-CD47 sau ủ tiếp với kháng thể anti-CD47-GFP đƣợc quan sát dƣới ánh sáng trắng kính hiển vi huỳnh quang, (D) Hình ảnh tế bào Jurkat sau ủ với kháng thể anti-CD47 sau ủ tiếp với kháng thể anti-CD47-GFP đƣợc quan sát dƣới ánh sáng có bƣớc sóng kích thƣớc 465 nm kính hiển vi huỳnh quang Kết thu đƣợc Hình 3.9 cho thấy, mẫu (Hình 3.9 B) có tín hiệu huỳnh quang mạnh thể tƣơng tác đặc hiệu kháng nguyên CD47 kháng thể anti-CD47-GFP Mẫu (Hình 3.9 D) có tín hiệu huỳnh quang yếu chứng tỏ kháng thể anti-CD47 tái tổ hợp liên kết đƣợc với kháng nguyên CD47 bề mặt tế bào Jurkat trƣớc khiến cho kháng thể anti-CD47-GFP hầu nhƣ 31 khơng cịn vị trí để liên kết với kháng nguyên CD47 Kết cho thấy kháng thể tái tổ hợp anti-CD47 mà chúng tơi thu đƣợc có khả liên kết đặc hiệu với CD47 biểu bề mặt tế bào Jurkat Miễn dịch huỳnh quang phƣơng pháp nhận diện đích dựa tƣơng tác đặc hiệu kháng nguyên kháng thể cho kết khách quan, xác đƣợc coi xét nghiệm tiêu chuẩn phát biểu kháng nguyên bề mặt tế bào với độ nhạy độ đặc hiệu cao Do đó, kết miễn dịch huỳnh quang cho thấy kháng thể tái tổ hợp anti-CD47 dạng scFv đƣợc tạo nghiên cứu có độ đặc hiệu với kháng nguyên CD47 có tiềm ứng dụng việc chẩn đoán điều trị bệnh ung thƣ máu 32 KẾT LUẬN Từ kết thu đƣợc cơng trình nghiên cứu này, chúng tơi đƣa số kết luận sau: Đã đƣa gen mã hóa kháng thể antiCD47 có kích thƣớc khoảng 900 bp vào vector biểu pET-22b+ Đã tạo đƣợc chủng biểu BL21 (DE3) có khả biểu kháng thể tái tổ hợp antiCD47 kích thuớc 39 kDa điện di SDS – PAGE xác định đuợc số điều kiện thích hợp để biểu protein tái tổ hợp scFv antiCD47 là: nồng độ chất cảm ứng IPTG 0,5 mM; nhiệt độ nuôi cấy 37oC thu mẫu sau cảm ứng Đã buớc đầu tinh thành công protein tái tổ hợp scFv antiCD47 bƣớc đầu thử nghiệm tƣơng tác đặc hiệu với kháng ngun đích CD47 dịng tế bào Jurkat phƣơng pháp miễn dịch huỳnh quang KIẾN NGHỊ Dựa vào kết thu đƣợc từ nghiên cứu này, mong muốn tiến hành thêm nghiên cứu: Tối ƣu hóa điều kiện biểu tinh kháng thể anti-CD47 quy mô lớn Thử nghiệm sâu hoạt tính sinh học protein tái tổ hợp thu đƣợc 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Bộ môn Ung thƣ (2005), Ung thư học đại cương, Đại học Y Hà Nội, Hà Nội PGS TS Nguyễn Bá Đức (2009), Bài giảng ung thư học, Nhà xuất Y học, Hà Nội Lê Quang Huấn, Lã Thị Huyền (2012), Kháng thể tái tổ hợp ứng dụng, Nhà xuất khoa học tự nhiên công nghệ, Hà Nội Lê Đình Sáng (2010), Bệnh học ung thư, Nhà xuất Y học, Hà Nội PSG TS Phạm Văn Ty (2008), Miễn dịch học, Nhà xuất giáo dục Tài liệu tiếng Anh Huang Y, Ma Y, Gao P, Yao Z(2017) Targeting CD47: the achievements and concerns of current studies on cancer immunotherapy J Thorac Dis:E168 – E174 JaiswalS,JamiesonCH,PangWW(2009)CD47isupregulatedoncirculating hematopoietic stem cells and le ukemia cells to avoid phagocytosis Cell; 138:271 – 285 Pang WW(2013), Pluvinage JV, Price EA, et al Hematopoietic stem cell and progenitor cell mechanisms in myelodysplastic syndromes Proc Natl Acad Sci USA; 110:3011 – 3016 Chao MP (2011), Alizadeh AA, Tang C, Jan M, Weissman-Tsukamoto R, Zhao F, Park CY, Weissman IL, Majeti R Therapeutic antibody targeting of CD47 eliminates human acute lymphoblastic leukemia Cancer Res;71 (4):1374–1384 10 Chao MP, Alizadeh AA, Tang C(2010) Anti-CD47 antibody synergizes with rituximab to promote phagocytosis and eradicate non-Hodgkin lymphoma Cell; 142:699–713 34 11 Chao MP (2012), Weissman IL, Majeti R The CD47-SIRP alpha pathway in cancer immune evasion and potential therapeutic implications Curr Opin Immunol 24:225–232 12 Willingham SB, Volkmer JP, Gentles AJ, etal.(2012)The CD47-signal regulatory protein alpha (SIRPa) interaction is a therapeutic target for human solid tumors Proc Natl Acad Sci U S A; 109:6662–6667 13 BetancurPA,AbrahamBJ,YiuYY,etal(2017).ACD47-associatedsuperenhancer links pro-inflammatory signalling to CD47 upregulation in breast cancer Nat Commun; 8:14802 14 Wernig G, Chen S-Y, Cui L, et al(2017) Unifying mechanism for different fibrotic diseases Proc Natl Acad Sci U S A; 114:4757–4762 15 Kojima Y, Volkmer JP, McKenna K, et al(2016) CD47 blocking antibodies restore phagocytosis and prevent atherosclerosis Nature; 536:86 – 90 16 Yoshida K, Tsujimoto H, Matsumura K et al(2015) CD47 is an adverse prognostic factor and a therapeutic target in gastric cancer Cancer Med 4(9), 1322–1333 17 Liu R, Wei H, Gao P et al(2017) CD47 promotes ovarian cancer progression by inhibiting macrophage phagocytosis Oncotarget 8(24), 39021–39032 18 Li Y, Lu S, Xu Y et al (2017).Overexpression of CD47 predicts poor prognosis and promotes cancer cell invasion in high-grade serous ovarian carcinoma Am J Transl Res 9(6), 2901–1910 19 Tong, B., & Wang, M (2018) CD47 is a novel potent immunotherapy target in human malignancies: current studies and future promises Future Oncology doi:10.2217/fon-2018-0035 (bài gốc) 20 Jefferis, R Recombinant antibody therapeutics(2009): The impact of glycosylation on mechanisms of action Trends Pharmacol Sci, 30, 356– 362 21 Li, F.; Vijayasankaran, N.; Shen, A.; Kiss, R.; Amanullah, A(2010) Cell culture processes for monoclonal antibody production MAbs, 2, 466–479 35 22 Striedner, G.; Pfaffenzeller, I.; Markus, L.; Nemecek, S.; Grabherr, R.; Bayer, K Plasmid-free(2010)T7-based Escherichia coli expression systems Biotechnol Bioeng 23 Mairhofer, J.; Cserjan-Puschmann, M.; Striedner, G.; Nöbauer, K.; RazzaziFazeli, E.; Grabherr, R Marker-free(2010) plasmids for gene therapeutic applications—Lack of antibiotic resistance gene substantially improves the manufacturing process J Biotechnol 24 Sonoda, H.; Kumada, Y.; Katsuda, T.; Yamaji, H(2011) Effects of cytoplasmic and periplasmic chaperones on secretory production of singlechain Fv antibody in Escherichia coli J Biosci Bioeng 25 Yuan, J.; Zweers, J.C.; Van Dijl, J.M.; Dalbey, R.E.(2010) Protein transport across and into cell membranes in bacteria and archaea Cell Mol Life Sci, 67, 179–199 26 Levy, R.; Ahluwalia, K.; Bohmann, D.J.; Giang, H.M.; Schwimmer, L.J.; Issafras, H.; Reddy, N.B.; Chan, C.; Horwitz, A.H.; Takeuchi, T.(2013) Enhancement of antibody fragment secretion into the Escherichia coli periplasm by co-expression with the peptidyl prolyl isomerase, FkpA, in the cytoplasm J Immunol Methods 27 Costa S., Almeida A., Castro A., et al (2014) Fusion tags for protein solubility, purification and immunogenicity in Escherichia coli: the novel Fh8 system Front Microbiol, 28 Jalalirad, R(2013) Production of antibody fragment (Fab) throughout Escherichia coli fed-batch fermentation process: Changes in titre, location and form of product Electron J Biotechnol 29 Ecker, D.M.; Jones, S.D.; Levine, H.L (2015) The therapeutic monoclonal antibody market MAbs, 30 Müller, D.; Kontermann, R.E(2014) Bispecific Antibodies In Handbook of Therapeutic Antibodies, 2nd ed.; Wiley-Blackwell: Hoboken, NJ, USA; ISBN 9783527682423 36 31 Drake, P.M.; Rabuka, D(2015) An emerging playbook for antibody-drug conjugates: Lessons from the laboratory and clinic suggest a strategy for improving efficacy and safety Curr Opin Chem Biol, 28, 174–180 32 Nelson(2010), A.L Antibody fragments: Hope and hype MAbs, 2, 77–83 33 Fernandes,J.C(2018) Therapeutic application of antibody fragments in autoimmune diseases: Current state and prospects Drug Discov Today, 23, 1996–2002 34 Kholodenko, R.V.; Kalinovsky, D.V.; Doronin, I.I.; Ponomarev, E.D.; Kholodenko, I V(2017)Antibody Fragments as Potential Biopharmaceuticals for Cancer Therapy: Success and Limitations Curr Med Chem 35 Bird, R.E.; Hardman, K.D.; Jacobson, J.W.; Johnson, S.; Kaufman, B.M.; Lee, S.M.; Lee, T.; Pope, S.H.; Riordan, G.S.; Whitlow, M.(1988)Singlechain antigen-binding proteins 36 Huston, J.S.; Levinson, D.; Mudgett-Hunter, M.; Tai, M.S.; Novotný, J.; Margolies, M.N.; Ridge, R.J.; Bruccoleri, R.E.; Haber, E.; Crea, R.(1988) Protein engineering of antibody binding sites: Recovery of specific activity in an anti-digoxin single-chain Fv analogue produced in Escherichia coli Proc Natl Acad Sci USA, 85, 5879–5883 37 Montoliu-Gaya,L.;Esquerda-Canals,G.;Bronsoms,S.;Villegas,S (2017)Production of an anti-Aβ antibody fragment in Pichia pastoris and in vitro and in vivo validation of its therapeutic effect PLoS ONE 38 Spadiut, O.; Capone, S.; Krainer, F.; Glieder,A.; Herwig,C.(2014) Microbials for the production of monoclonal antibodies and antibody fragments Trends Biotechnol, 32, 54–60 39 Yokota, T.; Milenic, D.E.; Whitlow, M.; Schlom, J.(1992) Rapid Tumor Penetration of a Single-Chain Immunoglobulin Forms Cancer Res 37 Fv and Comparison with Other 40 Li, Z.; Krippendorff, B.F.; Sharma, S.; Walz, A.C.; Lavé, T.; Shah, D.K.(2016) Influence of molecular size on tissue distribution of antibody fragments Mabs 41 Cumber, A.J.; Ward, E.S.; Winter, G.; Parnell, G.D.; Wawrzynczak, E.J (1992)Comparative stabilities in vitro and in vivo of a recombinant mouse antibody FvCys fragment and a bisFvCys conjugate J Immunol, 149, 120– 126 42 Sanz, L.; Cuesta, Á.M.; Compte, M.; Álvarez-Vallina, L.(2005)Antibody engineering: Facing new challenges in cancer therapy Acta Pharmacol Sin, 26, 641–648 43 Jain, A.; Jain, S PEGylation(2008): An approach for drug delivery A review Crit Rev Drug Carr Syst 44 Müller, D.; Karle, A.; Meißburger, B.; Hưfig, I.; Stork, R.; Kontermann, R.E(2007) Improved pharmacokinetics of recombinant bispecific antibody molecules by fusion to human serum albumin J Biol Chem 45 Poiron, C.; Wu, Y.; Ginestoux, C.; Ehrenmann, F.; Duroux, P.; Lefranc, M (2008)IMGT®, the international ImMunoGeneTics information system® Nucleic Acids Res , 37 (Suppl S1), D1006–D1012 46 Brinkmann, U.; Kontermann, R.E.(2017)The making of bispecific antibodies MAbs , 9, 182–212 47 Holt, L.J.; Basran, A.; Jones, K.; Chorlton, J.; Jespers, L.S.; Brewis, N.D.; Tomlinson, I.M.(2008) Anti-serum albumin domain antibodies for extending the half-lives of short lived drugs Protein Eng Des Sel 38 PHỤ LỤC 1.2 Phụ lục 1.3 Môi trƣờng nuôi cấy vi khuẩn Môi trƣờng LB lỏng LB đặc Nồng độ Thành phần Peptone 10 g/l Cao nấm men g/l NaCl 10 g/l Peptone 10 g/l Cao nấm men g/l NaCl 10 g/l Agar 15 g/l 1.4 Phụ lục Các dung dịch tách plasmid Dung dịch Nồng độ Thành phần EDTA pH 8.0 10 mM Tris HCl pH 8.0 25 mM Glucose 50 mM SDS 1% NaOH 0.2N CH3COOK 60 ml 5M Dung dịch III CH3COOH đậm đặc 11.5 ml (100 ml) H2 O 28.5 ml Dung dịch I Dung dịch II 39 Thành phần gel Polyacrylamide Gel phân tách Thành phần Thể tích H2 O 1,23ml Tris-HCl (3M; pH 8) 0,625ml Acrylamid 2,1 ml Glycerol 50% ml APS 10% 25 l SDS 10% 25 l Temed l Gel Thành phần Thể tích H2 O 0,85ml Tris-HCl (pH 6,8; M) 156,25µl Acrylamide 212,5µl APS 10% 12,5l SDS 10% 6,25l Temed 1l Các dung dịch nhuộm, tẩy gel SDS-PAGE Dung dịch Dung dich nhuộm gel Thành phần Nồng độ CBB 0.2% (v/v) Acetic acid 10% (v/v) Methanol 40% (v/v) H2 O Dung dịch tẩy gel Acetic acid 10% (v/v) Methanol 40% (v/v) H2 O 40 5X Sample (loading) buffer Thành phần Lượng Nồng độ cuối SDS 1g 1% Tris (pH 6.8) 0.5 M 25 ml 125 mM Sucrose 15 g 15% β- Mercaptoethanol 10 ml 10% EDTA (pH 7.0) 0.1M ml ml Bromphenol blue 1% ml 0.05% Nước khử ion đến lít Dung dịch đệm PBS 1X, pH 7.0 – 7.3 Nồng độ Thành phần NaCl g/L Na2HPO4 0.975 g/L KH2PO4 0.144 g/L Dung dịch đệm TAE 50X Khối lƣợng (thể tích) Thành phần tính cho L Tris-base 242 g Acid acetic 57.2 mL EDTA 0.5 M, pH 100 mL 41 ... xuất protein tái tổ hợp Do đó, tác giả lựa chọn đề tài: ? ?Thiết kế vector biểu mang gen scFv kháng CD47 biểu protein vi khuẩn E.coli? ?? với mục tiêu: Thiết kế thành công vector biểu mang gen scFv. .. NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Nguyễn Thị Vân Anh THIẾT KẾ VECTOR BIỂU HIỆN MANG GEN scFv KHÁNG CD47 VÀ BIỂU HIỆN PROTEIN TRONG VI KHUẨN E coli Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số:... gắn tạo thành công vector tái tổ hợp mang gen anti -CD47 23 3.3 Kết biểu gen mã hóa kháng thể kháng CD47 hệ thống biểu E coli 28 3.4 Kết tinh kháng thể anti -CD47 29 3.5