GPC3蛋白结构的分析及其表达纯化

目的了解GPC3蛋白结构,构建GPC3蛋白的原核表达纯化系统,高效表达和纯化出GPC3蛋白。方法从GenBank中获取基因序列,通过Protparam、SOPMA、SWISS-MODEL等在线软件对GPC3蛋白(25-554 aa)的结构进行分析。从不同载体和菌株中筛选出相对优势的组合,优化其表达条件,并诱导表达TrxA-GPC3融合蛋白,通过包涵体的溶解和复性、亲和层析、标签切割和分子筛纯化等方法分离纯化出无TrxA标签的GPC3蛋白。结果GPC3蛋白的相对分子质量为60.26 kDa,等电点为5.76,不稳定系数为41.27,脂肪系数为83.66,平均亲水系数为-0.312,是不稳定的亲水性蛋白,其主要为α-螺旋和无规则卷曲结构,引入标签的TrxA-GPC3融合蛋白比GPC3蛋白更稳定。通过对比筛选出表达效率较高的BL21(DE3)-pET32a-GPC3工程菌,其在0.5%的葡萄糖浓度和0.1 mmol/L的IPTG浓度条件下,结合20℃的诱导温度及16 h的诱导时间,可显著提高蛋白表达量,通过亲和层析得到纯度90%以上的TrxA-GPC3融合蛋白,利用凝血酶将TrxA标签切除,最后通过分子筛纯化得到单一的GPC3蛋白。结论利用生物信息学分析了GPC3蛋白的理化性质和结构,并在原核系统中成功表达和纯化了GPC3蛋白,为高特异性抗体的制备或筛选以及结构-功能研究奠定了基础,同时也为其它蛋白的表达纯化提供科学的指导意义。