肿瘤坏死因子与可溶性受体之间相互作用的动力学研究

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翻新时间：2022-12-20

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肿瘤坏死因子与可溶性受体之间相互作用的动力学研究

摘要：采用表面等离子体共振（SPR）技术研究了肿瘤坏死因子（TNF）与其两种受体的胞外部分即可溶性受体（TNF sRIFc Chimera和TNF sRIIFc Chimera）的相互作用的动力学性质。采用两种方式进行研究：在传感片上氨基偶联固定TNF，测定其与溶液中两种可溶性受体相互作用；在传感片上固定Protein A，通过其与嵌合蛋白TNF sRIFc Chimera和TNF sRIIFc Chimera分子上Fc片段的特异性作用，将可溶性受体“捕获”固定在传感片上，再测定受体与溶液中TNF的相互作用。

关键词：肿瘤坏死因子；可溶性受体；相互作用；动力学；表面等离子体共振

1引言

细胞因子是免疫原、丝裂原或其刺激剂诱导多种细胞产生的能调节细胞功能的低分子量可溶性蛋白质。在免疫应答过程中，细胞因子对于细胞间相互作用、细胞的生长和分化有重要调节作用。肿瘤坏死因子（TNF）是一种重要的细胞因子，是一种免疫调节因子，分为岷外两种，在宿主的防御监督中起着抑制肿瘤发生和生长、促成纤维细胞生长、诱导表达某些细胞表面分子、炎症反应、免疫促进和抗病毒作用[1～3]。但是，TNF也可以引起自身免疫疾病，如风湿性关节炎、克罗恩氏病、溃疡性结肠炎等[4，5]。

在不同的生理和病理条件下，在体液中都发现了这两种受体的可溶性的片段，这是受体的胞外部分从细胞表面脱落所形成的。在某些疾病发生时，这种受体的脱落现象有所增加。在某些转化细胞的培养液中以及刺激物诱导下的多型核白细胞中，也发现了这种可溶性受体。在功能性研究中，天然的TNF受体片段显示出可以保护细胞免受TNF诱导的细胞毒性效应，防止在小鼠体内移植的Meth A肿瘤免受TNF引起的溶血性坏死作用。体内和体外进行的TNF可溶性受体的拮抗实验显示了其与TNF岷外的特异性相互作用，这种相互作用可能是TNF功能的重要的调节机制[8]。因此，利用可溶性受体与细胞膜上的受体对TNF的竞争结合，可以阻断TNF的生物活性，使细胞免受毒副作用[9]。但是，单独的可溶性受体在循环中不稳定，容易被降解。通过与人IgG的Fc片段融和形成可溶性受体Fc重组蛋白（TNF sRFc），能提高其稳定性，可用于临床治疗TNF引起的自身免疫疾病[10]。

对于涉及细胞黏附、病毒感染、信号传导等生物分子相互作用的研究，有助于制备或发现这些作用的拮抗剂和激动剂。在生长因子和受体结合引发生物效应的过程中，配体结合的动力学性质与其活性密切相关。表面等离子体共振（SPR）生物传感技术在研究生物分子之间的相互作用及其动力学性质等方面具有实时、无标记、快速的优点，已被广泛用于研究生物分子之间的相互作用[11～13]。目前，尚未见利用SPR技术进行TNF与可溶性受体相互作用分析的报道。本实验采用SPR技术研究了TNF与其两种可溶性受体片段之间的相互作用的动力学性质，为进一步详细研究其作用机理以及临床应用、筛选相应的激动剂和抑制剂提供参考数据。

先固定蛋白A，用捕获的方式固定受体，测定其与TNF相互作用的传感曲线（见图3）。对于蛋白A修饰表面，注射TNF sRIIFc或者TNF sRIFc后信号上升，表明嵌合蛋白已经固定其上，加入TNF进行动力学测定实验。再生实验发现，无论是否结合了TNF，当采用10 L 10 mmolL HCl处理该固定表面，可以基本去除嵌合蛋白TNF sRIFc和TNF sRIIFc以及结合的TNF，使得传感片回到只有蛋白A的响应水平。每次再生后，重新注射TNF sRIFc和TNF sRIIFc进行捕获，然后进行下一次与TNF的结合。

3.3动力学数据分析及讨论