条件性PKM2敲除小鼠的构建与验证
建立可特异性删除PKM2外显子10的小鼠模型并验证敲除效率。
在PKM基因外显子10两侧引入LoxP位点,通过ES细胞同源重组和FLP重组酶去除neo抗性基因,获得PKM2fl小鼠;与Cre-ER小鼠杂交获得MEFs,4-羟基他莫昔芬处理后检测外显子10缺失和PKM2蛋白丢失。
PKM2 isoform-specific deletion reveals a differential requirement for pyruvate kinase in tumor cells.
包含条件性敲除小鼠模型、自发乳腺癌模型、同种移植瘤模型、细胞系、人组织芯片及代谢示踪等多层证据,并进行了功能与机制验证。
PKM2fl/fl BRCA1fl/flMMTV-Cre p53+/- 小鼠乳腺癌模型 PKM2Δ/Δ 肿瘤来源细胞系同种移植瘤裸鼠模型 小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs) 人乳腺癌组织芯片(TMA)
PKM2fl/fl小鼠与BRCA1fl/flMMTV-Cre p53+/-杂交,观察肿瘤发生和生存期 肿瘤组织PCR基因分型确认PKM外显子10缺失 qPCR和Western blot检测PKM1/PKM2 mRNA和蛋白水平 PKM2Δ/Δ细胞注射裸鼠后的成瘤能力及FLAG-PKM1/PKM2表达影响 13C-葡萄糖输注检测肿瘤乳酸生成
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
建立可特异性删除PKM2外显子10的小鼠模型并验证敲除效率。
在PKM基因外显子10两侧引入LoxP位点,通过ES细胞同源重组和FLP重组酶去除neo抗性基因,获得PKM2fl小鼠;与Cre-ER小鼠杂交获得MEFs,4-羟基他莫昔芬处理后检测外显子10缺失和PKM2蛋白丢失。
评估PKM2缺失在自发肿瘤模型中对肿瘤发生和生存的影响。
将PKM2fl/fl与BRCA1fl/flMMTV-Cre p53+/-小鼠杂交,观察肿瘤相关死亡和肝转移;对肿瘤进行PCR基因分型、qPCR和PKM剪接分析。
确定PKM2缺失后肿瘤细胞是否补偿性表达PKM1或产生异常剪接产物。
通过qPCR、RT-PCR和限制性酶切分析PKM1/PKM2 mRNA及PKM-skip;Western blot检测PKM1和PKM2蛋白;体外表达纯化PKM-skip并检测酶活。
明确PKM1在肿瘤细胞中的表达异质性及其与增殖的相关性。
对PKM2Δ/Δ自发瘤和同种移植瘤进行PKM1/PCNA双染,计数PCNA阳性细胞及PKM1染色强度。
验证外源性PKM1或PKM2表达对PKM2缺失肿瘤细胞成瘤能力的影响。
PKM2Δ/Δ肿瘤细胞系感染Cre-ERT2及FLAG-PKM1或FLAG-PKM2,删除剩余PKM2fl等位基因后皮下注射裸鼠,监测肿瘤生长。
检测PKM2缺失是否影响肿瘤葡萄糖到乳酸的转化。
荷瘤小鼠静脉输注U-13C-葡萄糖120分钟,质谱检测肿瘤乳酸同位素标记。
评估人乳腺癌中PKM2表达的异质性及人肿瘤中PKM2突变情况。
对乳腺癌组织芯片进行PKM2/PKM1免疫组化评分;分析子宫内膜癌等肿瘤中PKM2突变。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| Southern blot | Asp718限制性内切酶 | Roche | -- |
| qPCR | Fast SYBR Green预混液 | Applied Biosystems | -- |
| Western blot | 抗PKM1抗体 | Sigma | SAB4200094 |
| 抗PKM2抗体 | Cell Signaling Technology | 4053 | |
| 抗PKM抗体 | Cell Signaling Technology | 3190 | |
| 抗PKM抗体 | abcam | ab6191 | |
| 抗FLAG抗体 | Cell Signaling Technology | 2368 | |
| 抗β-肌动蛋白抗体 | abcam | ab1801 | |
| 抗GAPDH抗体 | Cell Signaling Technology | 2118 | |
| 免疫组化 | 抗PKM1抗体 | Cell Signaling Technology | 7067 |
| 抗PKM2抗体 | Cell Signaling Technology | 4053 | |
| 抗PCNA抗体 | Cell Signaling Technology | 2586 | |
| 抗Ki-67抗体 | BD Pharmingen | 556003 | |
| 抗cleaved caspase-3抗体 | Cell Signaling Technology | 9661 | |
| 抗FLAG抗体 | Cell Signaling Technology | 2368 |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 条件性PKM2敲除小鼠构建 | LoxP位点插入位置、ES细胞同源重组、FLP重组酶去除neo基因、PKM2fl等位基因遗传比例 阅读提示:Results 'Generation and characterization of a conditional PKM2 allele'及Figure 1A-1C |
| 自发乳腺癌模型 | BRCA1fl/flMMTV-Cre p53+/-遗传背景、PKM2fl/fl与PKM2+/+分组、肿瘤相关死亡监测时间 阅读提示:Results 'PKM2 loss accelerates tumor formation...'及Figure 2A |
| 同种移植瘤实验 | 细胞注射数量5×10^6、皮下注射、裸鼠品系、肿瘤体积测量公式V=(π/6)(L*W2) 阅读提示:Experimental Procedures 'Allograft Tumor Experiments'及Figure 5A |
| 13C-葡萄糖输注代谢示踪 | U-13C-葡萄糖输注120分钟、颈静脉导管植入、过夜禁食、稳态富集 阅读提示:Experimental Procedures 'Mouse Glucose Infusion Studies'及Figure 6D |
| 人乳腺癌组织芯片分析 | TMA来源(US BioMax BR1504等)、PKM2 IHC评分标准(0-2)、肿瘤亚型分类 阅读提示:Experimental Procedures 'Tissue Microarray Analysis'及Figure 7B-7D |