β变形菌多聚磷酸激酶PPK2的原核表达及纯化

多聚磷酸激酶2(Polyphosphate kinase 2, PPK2)在众多病原菌的致病性中发挥重要作用,而人等后生动物体内未发现ppk2基因,因而PPK2是新型抗生素开发的靶点。为探索β变形菌CB中PPK2在大肠埃希菌中的可溶性表达,获得纯度、浓度均可用于蛋白质晶体学研究的PPK2蛋白。首先,采用生物信息学方法对PPK2蛋白的基本理化性质和二级结构进行预测,利用限制性核酸内切酶酶切位点NdeΙ和HindⅢ将ppk2基因插入到原核表达载体pET30a中,并通过全质粒酶切法和目的基因测序确认重组表达载体PPK2/pET30a的准确性;接下来,重组表达载体通过物理法转入大肠埃希菌BL21(DE3)菌株中,利用IPTG诱导目的蛋白PPK2在37℃、25℃和16℃下试表达,并通过SDS-PAGE电泳和Western blot鉴定分析表达产物;最后,利用3 L表达菌液进行放大培养,表达产物先后经Ni-IDA亲和色谱柱、阴离子交换色谱柱和凝胶过滤色谱柱分离纯化。结果显示:大肠原核表达系统可在16℃、终浓度为0.2m M·L-1的IPTG诱导下稳定高效表达以可溶性单体形式存在的,相对分子质量约为35 ku的PPK2蛋白;放大培养中产生的PPK2蛋白经系列色谱法纯化后浓度可达12 mg·mL-1,纯度为95%,可用于PPK2蛋白的结构和功能研究。