《粒细胞集落刺激因子与卡拉胶相互作用的毛细管区带电泳研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粒细胞集落刺激因子与卡拉胶相互作用的毛细管区带电泳研究（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、粒细胞集落刺激因子与卡拉胶相互作用的 毛细管区带电泳研究 梁爱叶1 杜昱光1 王克夷2 林炳承1 # l 中国科学院大连化学物理研究所，大连，11 6 0 2 3 2 上海生命科学院生物化学与细胞生物学研究所，上海，2 0 0 0 3 1 粒细胞集落刺激因子( G - C S F ) 是一种多功能的细胞因子，它刺激造血祖细胞增殖和定 向分化成嗜中性粒细胞系，激活成熟嗜中性粒细胞的功能，并抑制其凋亡 卜5 。目前临床 上重组G - C S F 主要用于降低危及生命的嗜中性白血球减少症病人的感染，特别是强烈细胞毒 素化疗以及骨髓移植后的病人 3 ，4 。G - C S F 还用于迁移外周血祖细胞以
2、进行骨髓移植和血 库建立。但重组G - C S F 在体内很快被清除并需要每天皮下注射给病人 4 。所以发展能延长 G - C S F 的循环半衰期并具有潜在治疗效果的方法，是病人和医护人员所共同感兴趣的。成纤 维细胞生长因子( F G F ) 在与肝素结合后，增强了F G F 与其受体的结合能力和在体内的稳定 性，延长了其在体内的循环半衰期 6 。这一结果启示：是否G - C S F 也能和肝素或其它硫酸 多糖结合而达到延长G C S F 半衰期或其它潜在的治疗效果? 我们研究了G C S F 和肝素的相互 作用，发现肝素和低分子量肝素都能和G - C S F 结合 7 。与肝素类似，卡拉胶
3、也是一种硫酸 多糖，主要用于添加剂以提高食品的结构、凝胶化、稳定性和粘性 8 。卡拉胶有三种形式： K ，l 和入，其硫酸化程度依次递增。K ，l 和入卡拉胶分别是P D G F ，b F G F 和T G F 1 的强 拮抗剂 9 。所以卡拉胶是潜在的药物对象，实际上，卡拉胶也经常被用在制药工业。 本文考察了G C S F 与三种卡拉胶( K ，l 和入) 以及K 卡拉胶寡糖的结合。结果表明， G - C S F 能和三种卡拉胶结合，结合常数分别为6 0 1 1 0 5 ，7 1 4 4 1 0 5 和6 2 1 1 0 5 r 1 ，结 合比分别为8 ：1 ，1 7 ：1 ，和2 8 ：l
4、 。但G C S F 和K 卡拉胶寡糖没有结合。所以G C S F 可以和 三种卡拉胶无选择的结合，但G - C S F 与卡拉胶结合与否还与糖链的长度有关。 1 G - C S F 和卡拉胶相互作用的毛细管区带电泳研究 用1 9 0 5 6 9uMG - C S F 做工作曲线，样品峰高和浓度成正比，其关系可表示为 y = 1 4 1 5 9 x 一2 5 6 7 2 ( r = O 9 9 9 ，n = 6 ) 。由G - C S F 和不同浓度的卡拉胶混合后分离的电泳谱图 ( 图1 ) 可见，随着入卡拉胶浓度的增加，G - C S F 的峰高逐渐降低，峰面积逐渐减小，同时 在G - C
5、S F 峰后有一新峰生成，新峰随入卡拉胶浓度的增加峰高和面积都增加。即G - C S F 的自 由浓度逐渐降低，而络合物的量在逐渐增加。由工作曲线求出G C S F 的自由浓度，并计算结 合G - C S F 浓度与总加入入卡拉胶浓度的比r ，由S c a t c h a r d 方程计算表观结合常数K 为6 2 1 1 0 5M - 1 。结合比为2 8 ：1 。采用同样的方法研究G - C S F 与K 和L 卡拉胶的结合，发现有与上 述结合类似的现象。这两种卡拉胶也都能和G - C S F 结合，而且结合常数很接近，分别为6 0 1 1 0 6 和7 4 4 1 0 。M ，结合比分别为
6、8 ：1 和1 7 ：1 。 2 G - C S F 和卡拉胶寡糖相互作用的毛细管区带电泳研究 0 0 6g LG - C S F 和1 5g LK 卡拉胶寡糖单独毛细管电泳分离时的峰高和峰面积与将 二者混合后再电泳分离时几乎没有任何变化( 图2 ) 。保持G - C S F 的浓度不变，将K 卡拉胶 寡糖的浓度增加到1 0g L 时，G - C S F 的峰高和峰面积也没有变化。说明G - C S F 和K 卡拉胶 本文系国家自然科学面上基金( 2 0 2 7 5 0 3 9 ) 、重点基金( 2 0 0 3 5 0 l o ) 、重大基金( 2 0 2 9 9 0 3 0 ) 和中科院知识
7、创新工程项目( K S C X 2 3 0 2 - 0 2 ) 资助。 ”通讯联系人E m a i l ：b c l i n d i c p a c c n 1 4 5 寡糖没有相互作用。 3 57 t ( m l n ) F i g 1E l e c t r o p b e r o g r a m so f4 3 9uMG - C S Fm i x e dw i t hv a r i o u s c o n c e n t r a t i o n s o f 一c a r r a g e e n a n a si n d i c a t e d E x p e r i m e n t a l
8、c o n d i t i o n sw e r ea sf o l l o w s ，I n j e c t i o n ：0 5p s i f o r4S D e t e c t i o nw a v e l e n g t h ：2 1 0 n m A p p l l e dv o l r a g e ：8 0 k V C a p i l l a r y ：u n c o a t e d 。5 0 p mI D ，3 1 2 c mt o t a ll e n g t h ， a n d2 1 c me f f e c t i v e1 e n g t h R u n n i n gb
9、u f f e r ：5 0 m Mp h o s p h a t e ， p H7 0 0 0 1 A U d - ，L 一。 一s 。：! ：! ：竺竺! ：! ! ：二二入。J 。o oV 。一U L ，一。一C a6 一G S F t ( r a i n l F I E 2E l e c t r o p b e r o g r a m s o fi n t e r a c t i o nb e t w e e n G - C S Fa n dx c a r r a g e e n a no l i g o s a c c h a r i d e a ) 0 0 6 9 L G C S
10、F b ) 1 5 9 L K c a r r a g e e n a n o l i g o s a c c h a r i d e C ) 0 0 6g LG C S F4 - i 5g LK c a r r a g e e n a no l i g o s a c c h a r i d e d ) 0 0 6g LG - C S F + 1 0g LK c a r r a g e e n a no l i g o s a c c h a r i d e E x p e r i m e n t a l c b n d i t i o n sw e r ea si nF i g u r e
11、1 3 结论 本文研究表明，G - C S F 和K ，t 和入三种卡拉胶都能结合，而且结合常数非常接近，仅 结合计量比随卡拉胶硫酸化程度的增加而增大，即硫酸化程度高的卡拉胶结合的G - C S F 多。 G - C S F 对三种卡拉胶的结合没有选择性，所以它们都可能是G - C S F 的拮抗剂。但链长较短的 K 卡拉胶的酸降解产物K 卡拉胶寡糖却失去了和G - C S F 肚I ：I 厶ND M U 白匕B c , ) J 。这说明卡拉胶的硫 酸化程度和糖链的大小影响其和G - C S F 的结合。 参考文献 1 H a n d a 九，K a k u y a ，T ，Y a m a n
12、 o t o ，A ，M u r o h a s h i I ，B e s s h o ，M ，H i r a s h i m a ，K ，L e u k e m i aR e s 2 4 ( 2 0 0 0 ) 1 0 3 3 1 0 3 9 2 S a l m a s s i A ，S c h m u t z l e r ，A G ，H u a n g ，L ，H e d d e r i c h ，J ，J o n a t ，W ，M e t t l e r ，L ，F e r t i l S t e r i l 8 1 ( 2 0 0 4 ) 7 8 6 7 9 1 3 $ h a p
13、i r a ，M Y ，K a s p l e r ，P ，S a m u e l S ，S h o s h a n ，S O r ，R ，A m J H a m a t 0 1 7 3 ( 2 0 0 3 ) 3 3 3 6 4 C o x ，G N 。S m i t h ，D J ，C a r l s o n ，S J ，B e o d e l e ，A M ，C h l i p a l a ，E A ，D o h e r t y ，D H ，E x p H e m a t 0 1 3 2 ( 2 0 0 4 ) 4 4 1 4 4 9 5 M a r i n o ，V J ，S t e
14、r i n - P r y n c ，A E ，R o g u i n ，L P ，C y t o k i n2 2 ( 2 0 0 3 ) 5 - 1 1 6 J a a k k 0 1 a P ，K a i n u l a i n e n ，V ，J a l k a n e n ，M T ，i n ：k o z z o ，R V ( E d ) ，P r o t e o g y c 鲫s ( s t r u c t u r e b i o l o g y , a n d D j e c u i a ri n t e r a c t i o n s ) M a r c e lD e k k
15、e r I n c N e wY o r k2 0 0 0 P P 1 1 5 1 4 5 7 8 L i a n gA Y ，H e x Y ，D uY G ，W a n gK Y ，F u n gY S ，L i nB c ， Y u G 。G u a n H I o a n o v i c i u ，A S ，S i k k a n d e r ，S A ， R J ，C a r b o h y d r R e s 3 3 7 ( 2 0 0 2 ) 4 3 3 4 4 0 H o f f m a n ，R ，B i o c h e m J 2 8 9 ( 1 9 9 3 ) 3 3 1 3 3 4 E 1 e c t r o p h o r e s i S ，2 0 0 4 ，2 5 ，8 7 0 8 7 5 T h a n a w i r o o n 。C T o b a c m a n ，J K ，T o s h i h i k o ，T ，L i n h a r d t ， 1 4 6
