实验干货
正常细胞每次分裂,其染色体末端的保护结构(Telomere)端粒会缩短一点点。当端粒缩短到临界长度时,细胞会触发衰老(Senescence)或凋亡(Apoptosis)程序,停止分裂。这是防止受损细胞无限增殖(即癌变)的重要保护机制。这个分裂次数的上限就是海佛列克极限。
细胞周期的关键调控点
细胞分裂周期(G1->S->G2->M)受到精密的调控,关键节点是G1/S期检查点。这个检查点决定细胞是否准备好进行DNA复制(S期)和后续的分裂。
两个核心抑癌蛋白是这个检查点的“守门人”:
p53:“基因组守护者”
它响应DNA损伤、端粒缩短、氧化应激等压力信号。激活p53能引发一系列作用机制:
1)诱导细胞周期停滞(让细胞有时间修复损伤)
2)启动DNA修复程序
3)如果损伤不可修复,则启动细胞凋亡程序
4)在端粒过短时,触发细胞衰老
pRb:视网膜母细胞瘤蛋白
控制细胞进入S期的“刹车”。在非磷酸化状态下,pRb结合并抑制E2F转录因子。E2F是驱动S期关键基因(如DNA合成相关酶)表达的“油门”。
细胞永生化-突破海佛列克极限
SV40大T抗原(SV40T)作用机制
SV40T是一种强大的病毒癌蛋白,它的核心作用就是解除细胞周期的关键刹车(p53和pRb),从而让细胞无视正常的停止信号持续分裂。
p53失活:SV40T直接、高亲和力地结合到 p53 蛋白上。这种结合改变了 p53 的构象,使其无法作为有效的转录因子。
①细胞对DNA损伤的响应能力丧失或减弱(无法修复突变)
②由DNA损伤或端粒缩短触发的衰老程序无法启动
③由DNA损伤触发的凋亡程序被抑制
④细胞无视警告信号,继续进入分裂周期
pRb 失活:SV40T直接结合到 pRb 蛋白上。这种结合破坏了 pRb 与 E2F 转录因子的结合。
①E2F 被释放并激活
②激活的 E2F驱动大量S期必需基因的表达
③细胞持续、不受控制地从G1期进入S期,进行DNA复制和分裂
协同效应:p53和pRb通路的双重失活是SV40T实现高效永生化的关键。p53失活让细胞忽略“危险信号”,pRb失活则让细胞持续分裂。
实现永生化的标志
成功绕过或解除 G1/S 期检查点的关键刹车(p53/pRb)
细胞能够持续分裂超过海佛列克极限(通常 > 60-80 代,甚至无限传代)
细胞在体外培养中表现出稳定的生长特性(但形态和功能可能与原代细胞不同)
吉满生物永生化技术
SV40T(经典)
直接提供上述核心机制,永久性失活 p53/pRb,驱动细胞进入持续分裂状态。
tsA58 突变体(温度敏感型)
33°C (许可温度):TAg 蛋白具有正常构象和功能(结合并抑制 p53/pRb),驱动细胞增殖(永生化开启)
39°C (非许可温度):TAg 蛋白错误折叠、失去功能(无法有效结合 p53/pRb),p53 和 pRb 功能部分或完全恢复,细胞周期检查点重新激活。细胞停止持续分裂(永生化关闭),可能进入停滞或分化状态。
优势:研究者可以通过温度精确控制细胞的增殖状态,用于研究特定基因在增殖期或静止/分化期的功能,或模拟更接近体内微环境的状态。
吉满生物慢病毒载体
吉满优势
高效递送:将SV40T或tsA58基因高效导入靶细胞(包括难转染的原代细胞和非分裂细胞)
稳定整合:基因整合到宿主细胞基因组中,实现长期、稳定表达,确保永生化的持续性
吉满生物利用慢病毒载体不仅通过高效递送SV40T基因,还可以直接调控P53、Rb以及端粒酶等基因构建永生化细胞系,为研究者提供了一种可靠的工具,服务于疾病建模、药物筛选、免疫治疗和基因编辑等多种生命科学研究领域。
吉满生物现货清单
客户案例
案例一:建立Hertwig上皮根鞘原代细胞(HERS)永生化细胞系
吉满助力
使用pGMLV-SV40T-PURO(Genomeditech Co., Ltd.)转染原代分离的1代HERS细胞,采用有限稀释方法筛选并鉴定得到可培养超过50代以上的单克隆细胞HERS-H1和HERS-C2。通过CCK-8法、免疫荧光染色和real-time PCR检测了HERS-H1和HERS-C2细胞的增殖、上皮-间充质转化能力和上皮-间充质相互作用等特征。HERS-C2细胞具有EMT特征,在体外可分化为牙骨质形成细胞,在体内可生成牙骨质样组织。HERS-H1能诱导DPCs在体外向成牙本质细胞分化,在体内生成牙本质样组织。
来源于Stem Cell Res.Ther.(IF:7.5;Q1).2019 Jan 3;10(1):3.DOI:10.1186/s13287-018-1106-8
案例二:建立肺泡巨噬细胞(AMs)永生化细胞系
吉满助力
作者从RGS1fl/fl;Flt3-creERt2 YFP 和 RGS1 fl/fl ;Tie2-creERt2 YFP小鼠分离获得的Flt3+ AMs和Tie2+ AMs细胞(图B) 经pGMLV-SV40T lentivirus(Genomeditech Co., Ltd.) 慢病毒感染获得稳定传代的AMs永生化细胞系,加tamoxifen诱导后,流式检测RGS1和YFP的表达变化(图C)。
来源于Cell Death Differ(IF:12.4;Q1).2021 Jul;28(7):2238-2256.DOI:10.1038/s41418-021-00750-x.