原核Argonaute蛋白介导的干扰作用及其应用

Argonaute(Ago)蛋白是具有核酸结合能力的蛋白质,有些具有核酸内切酶活性。Ago蛋白在生物体中普遍存在,过去人们主要关注来源于真核生物的真核Ago蛋白,它可以结合小干扰RNA组成RNA诱导沉默复合体,是RNA干扰途径中的重要一环。近年来,人们开始关注原核Ago蛋白。与真核Ago蛋白不同,原核Ago蛋白的结构更加多样,可以分为长型原核Ago蛋白、短型原核Ago蛋白和PIWI-RE这三大类,而且更倾向于结合单链DNA进行DNA干扰。不同的原核Ago蛋白通过DNA引导的DNA干扰、RNA引导的DNA干扰等体内干扰途径,利用其识别和结合核酸的能力、核酸酶活性或与其他核酸酶协同作用来抵御外来核酸,为宿主提供免疫保护。由于部分原核Ago蛋白具有对DNA链或RNA链的靶向识别和切割能力,因此可以开发为可编程人工限制性内切酶,还能应用在核酸检测、基因突变检测、荧光原位杂交技术等方面,并且在基因编辑方面具有巨大的应用潜力。概述了Ago蛋白的分类、生理功能,以及原核Ago蛋白的体内干扰途径及其应用前景。

原核Argonaute的应用研究进展

原核生物Argonautes(pAgos)是参与细胞防御外来DNA入侵的可编程核酸酶。在体外,pAgos可以结合小的单链核酸(ssDNA/ssRNA)向导来识别和切割互补DNA/RNA。在体内,pAgos优先靶向多拷贝遗传元件、噬菌体和质粒,从而抑制入侵核酸的扩增和噬菌体感染。pAgos作为一类新兴的可编程核酸酶,比目前应用最为广泛的CRISPR-Cas系统更具灵活性,在生物技术方面展现出巨大的潜力。早期的研究聚焦于嗜热的pAgo,目前基于嗜热pAgos的主要应用包括分子诊断和体外DNA组装。为了推进基于Ago的体内生物技术,如基因编辑的应用,研究人员的焦点逐渐转移到中温生物来源的pAgos,虽然目前pAgos还未实现基因组编辑,但是随着越来越多的pAgo被发掘以及研究人员对pAgos催化机制的深入研究,有望开发基于pAgos的下一代基因编辑技术。本文总结了已知代表性pAgos和基于pAgos发展的生物技术,并简要分析了pAgos在原核生物和真核生物体内应用面临的挑战和可能的应对策略。

LHCGR胞外结构域蛋白的生信分析、原核表达及纯化

目的为获得小鼠LHCGR胞外结构域蛋白(LHCGR-1),分析其结构及理化性质,为今后研究该蛋白功能及筛选与之相互作用的小分子化合物奠定基础。方法根据NCBI中小鼠LHCGR氨基酸序列合成目的基因Lhcgr-1,经生物信息学分析后,将该基因插入至表达载体pET-28a(+),并转化至BL21(DE3)感受态细胞中;经IPTG诱导,表达重组蛋白pET-28a-LHCGR-1,利用SDS-PAGE和Western Blot进行鉴定,之后对该蛋白进行纯化,并通过分子对接技术预测该蛋白与LH、CG的相互作用。结果预测LHCGR-1蛋白分子量为40749.08,由367个氨基酸组成,等电点理论值为5.47;氨基酸序列中有29个丝氨酸位点、10个苏氨酸位点和5个酪氨酸位点;成功构建了表达载体pET-28a-LHCGR-1并获得纯化的目的蛋白;分子对接结果表明目的蛋白可以与LH、CG通过多种相互作用,形成稳定的复合物,有利于其发挥原有的生物学功能。结论成功构建了小鼠胞外结构域蛋白LHCGR-1在大肠杆菌内的原核表达体系并获得了纯化蛋白,分子对接预测该蛋白具有生物学功能,提示该蛋白可以用于后续研究。

Argonaute系列蛋白多克隆抗体制备和鉴定及组织定位

目的制备一系列Argonaute(简称AGO)蛋白多克隆抗体,并鉴定其特异性,应用组织芯片初步探讨其在人类组织中的分布。方法合成特异性AGO多肽,以马来酰胺活化匙孔血蓝蛋白(keyhole limpet hemocyanin,KLH)作为载体构建多肽免疫原,通过致敏大白兔,制备系列兔抗人AGO多克隆抗体,然后用亲和层析法纯化抗体。用ELISA和western方法进行抗体验证,并应用人组织芯片进行AGO的免疫组化研究。结果通过构建系列AGO多肽-KLH载体复合物致敏大白兔,成功制备了3个兔抗人AGO蛋白多克隆抗体,经ELISA及Western blot证实兔抗人AGO抗体可特异性识别AGO多肽,在人组织芯片中通过免疫组化染色显示该抗体在部分肿瘤组织上皮来源细胞胞浆中呈阳性染色。结论本项研究成功制备系列兔抗人AGO多克隆抗体,为进一步研究AGO在miRNA/RNAi通路中的作用及在人类疾病中的意义提供了有利工具。

猪瘟病毒E^(rns)蛋白原核表达及其多克隆抗体制备

【目的】制备猪瘟病毒(Classical swine fever virus, CSFV)E^(rns)蛋白多克隆抗体,为进一步研究E^(rns)蛋白结构和功能及解析CSFV的致病机理提供理论依据。【方法】采用生物信息学方法预测E^(rns)蛋白结构。以真核表达载体pCMV-HA-E^(rns)为模板,PCR克隆CSFV E^(rns)基因,构建原核表达载体pET-32a-E^(rns)。将pET-32a-E^(rns)转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,添加IPTG诱导E^(rns)蛋白表达,确定Erns蛋白表达形式。利用Ni-NTA亲和层析法纯化蛋白,以获得高纯度的E^(rns)蛋白。采用背部皮下多点注射法免疫小鼠,经4次免疫后采集小鼠血液,分离血清制备获得Erns蛋白多克隆抗体,并检测其效价和特异性。【结果】E^(rns)蛋白不含信号肽和跨膜结构域,为亲水性蛋白,含有多个B细胞抗原表位;E^(rns)基因片段大小为681 bp,其重组蛋白主要以包涵体形式表达;E^(rns)蛋白多克隆抗体对原核表达的重组蛋白效价为1∶64000,对真核表达的重组蛋白效价为1∶1000,且能特异性识别CSFV。【结论】制备获得的E^(rns)蛋白多克隆抗体具有效价高和特异性强等特点,可用于ELISA和Western blotting检测细胞中E^(rns)蛋白水平。E^(rns)蛋白多克隆抗体的制备有助于更好地理解E^(rns)蛋白在CSFV感染和免疫过程中的作用,对深入研究E^(rns)蛋白功能、CSFV生物学特性及猪瘟的防治和诊断方法的开发具有重要意义。

鼠伤寒沙门氏菌细菌铁蛋白(Bfr)的生物信息学分析及原核表达载体构建

为了获得高纯度的鼠伤寒沙门氏菌细菌铁蛋白(Bfr),试验利用生物信息学软件对Bfr的结构、翻译后修饰和抗原表位等进行预测分析;通过PCR扩增鼠伤寒沙门氏菌Bfr基因,将其与pET-32a(+)载体连接并转化至大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中,通过SDS-PAGE分析和Western-blot检测表达及纯化后的目的蛋白。结果表明:Bfr由476个氨基酸组成,分子式为C_(1440)H_(2406)N_(476)O_(606)S_(85),相对分子质量为38808.87,理论等电点为5.25;无信号肽和跨膜区,二级结构包含α-螺旋(81.01%)、无规则卷曲(13.19%)、β-折叠(3.16%)和延伸链(1.90%);含有9个线性B淋巴细胞抗原表位和5个T淋巴细胞抗原表位,以及10个磷酸化位点和10个互作蛋白,Bfr和Bfrd蛋白表面匹配良好、结合稳定。试验成功克隆出Bfr基因,其大小约为476 bp,获得大小约为35 ku的高纯度重组蛋白Bfr。说明Bfr蛋白具有良好的反应原性,有可能成为鼠伤寒沙门氏菌的疫苗开发和疾病诊断的候选蛋白。

人Argonaute2蛋白多克隆抗体制备及初步应用

目的:制备人Argonaute2(Ago2)的多克隆抗体,鉴定其特异性,并应用该抗体检测Ago2在人各细胞系中的表达差异及细胞定位。方法:用DNAstar软件寻找抗原性高的Ago2序列区域(命名为k-Ago2),构建k-Ago2的表达质粒,转化大肠杆菌并诱导表达。融合蛋白经切胶回收纯化后免疫大白兔制备抗体。以ELISA检测抗体效价,Western blot鉴定抗体特异性及检测Ago2在细胞系中的表达差异,免疫荧光染色观察Ago2的细胞定位。结果:成功构建表达质粒,继而k-Ago2得以表达与纯化,免疫大白兔后得到Ago2多克隆抗体。ELISA检测抗体效价为1∶19 000,Western blot确定抗体具有高度特异性,并成功地用该抗体检测到Ago2在人各细胞系中的表达差异及细胞定位。结论:Ago2多克隆抗体的成功制备,对RNAi机制的深入研究及其进一步的临床应用均具有重要价值。

鸭源新型鹅细小病毒的分离鉴定及VP2蛋白的原核表达

为了获得鸭源新型鹅细小病毒(NGPV)流行毒株并表达VP2蛋白,试验采集患短喙侏儒综合征的死亡鸭肝脏组织病料样本,首先通过鸭胚传代培养分离病毒,然后对分离毒株进行血凝试验、PCR检测、鸭胚半数致死量(ELD_(50))测定及致病性试验,最后对VP2蛋白进行诱导表达、可溶性分析、纯化及Western-blot鉴定。结果表明:从临床病料样本中分离到1株病毒,将该毒株接种鸭胚,鸭胚的死亡时间均集中在接种后的第48~72小时之间,死亡鸭胚出现绒毛尿囊膜增厚、胚体有大量出血点、鸭喙短小等短喙侏儒综合征的典型病变特征,将分离毒株命名为SCNC01株。SCNC01株不能凝集1%鸡红细胞,在其基因组DNA中可扩增出NGPV NS1基因序列,该序列与GenBank中的NGPV NS1基因序列相似性在90.6%~98.3%之间,SCNC01株与MK000549、MN415966、JF333590、KC996729、KT598506、MW929338等NGPV毒株处于同一分支,确定该毒株为NGPV。SCNC01株的ELD_(50)为1×10^(-4.5)/0.2 mL,可引起雏鸭出现运动障碍、食欲下降、精神萎靡、喙萎缩、舌头外翻、排白色稀便等临床症状甚至死亡。经IPTG诱导NGPV VP2蛋白获得了表达,且表达形式为包涵体,经His-Tag蛋白纯化柱纯化后,出现与目的蛋白大小一致的单一条带,该蛋白能与NGPV阳性血清特异性结合,具有良好的反应原性。说明试验成功分离到1株鸭源NGPV,并获得了具有良好反应原性的VP2蛋白。

绿僵菌Argonaute基因片段原核表达载体的构建及其表达

绿僵菌是一类广泛应用于生物防治的昆虫病原真菌。研究表明小RNA能够调控基因的表达,其中Argonaute基因在整个小RNA通路中发挥重要的作用。本研究通过RT-PCR的方法从绿僵菌中获得了Argonaute基因的部分功能片段,构建了其重组原核表达载体,将重组载体转化至大肠杆菌进行诱导表达;采用镍柱亲和纯化重组的目的蛋白并通过Western blot技术鉴定。结果发现:通过RT-PCR的方法获得长度约为950bp的基因片段;重组原核表达载体经诱导表达后,SDS-PAGE检测发现分子量约为34kDa的目的蛋白条带;诱导5h后蛋白的表达量最高,采用镍柱亲和层析纯化重组蛋白,经Western blot技术检测,重组蛋白可与His-tag抗体发生特异性反应。该纯化重组蛋白的获得为将来绿僵菌Argonaute蛋白抗体的制备,并进一步通过该抗体获得绿僵菌体内的小RNA及其靶基因提供了基础。

溶血素 E基因原核表达载体的构建与蛋白诱导表达

目的构建大肠杆菌(Escherichia Coli,E.coli)溶血素E(Hemolysin E)基因的重组质粒pCZN1-hlyE,诱导表达目的蛋白。方法通过NCBI数据库检索获取E.coli Hemolysin E基因序列(NC_000913.3),采用基于PAS(PCR-based Accurate Synthesis)的全基因合成法,设计全长拼接引物,合成目的基因,并成功构建重组质粒pCZN1-hlyE。将构建好的pCZN1-hlyE重组质粒转入大肠杆菌TOP10菌株中,并用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导Hemolysin E基因的表达,生成Hemolysin E毒力蛋白。结果经SDS-PAGE凝胶电泳,Western blot分析鉴定目的蛋白Hemolysin E分子量为28.72 kDa,与Hemolysin E基因核酸序列经DNAMAN软件分析所得蛋白分子量一致。结论被诱导表达的Hemolysin E蛋白存在于菌体裂解液上清中,并纯化制备重组蛋白。

人Argonaute3蛋白：多克隆抗体制备、鉴定及组织芯片检测其在各种癌组织中的表达

目的:制备兔抗人Argonaute3(AGO3)的多克隆抗体,并鉴定其特异性,应用组织芯片初步探讨其在人类正常及肿瘤组织中的分布。方法:合成特异性AGO3多肽,以马来酰胺活化匙孔血蓝蛋白(KLH)作为载体构建多肽免疫原,通过致敏大白兔,制备兔抗人AGO3多克隆抗体,然后用亲和层析法纯化抗体。用ELISA和Western方法进行抗体验证,并应用人组织芯片进行AGO3的免疫组化研究。结果:通过构建AGO3多肽-KLH载体复合物致敏大白兔,我们制备了兔抗人AGO3蛋白多克隆抗体,末次抗血清效价为1∶20 000,经ELISA及Western blot证实兔抗人AGO3抗体可特异性识别AGO3多肽,在人组织芯片中通过免疫组化染色显示该抗体在很多正常组织上皮细胞及肿瘤细胞胞浆中呈阳性染色。结论:本项研究成功制备兔抗人AGO3多克隆抗体,为进一步研究AGO3在微小RNA/RNA干扰通路中的作用及在人类疾病中的意义提供了有利工具。

副鸡禽杆菌lpxM蛋白的原核表达及免疫原性研究

[目的]探究副鸡禽杆菌(Avibacterium paragallinarum)外膜蛋白lpxM的免疫原性,为预防鸡传染性鼻炎提供理论参考。[方法]构建pET-28a-lpxM原核表达载体,经PCR扩增和双酶切鉴定后将阳性质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,用IPTG进行诱导表达,并对诱导时间和诱导浓度进行优化,用尿素缓冲液纯化重组蛋白lpxM并进行SDS-PAGE分析。利用Western blotting鉴定重组蛋白的特异性。将重组蛋白与MONTANIDEISA 71 VG佐剂制备成疫苗v-lpxM,通过动物试验观察重组蛋白的免疫效果。[结果]重组质粒pET-28a-lpxM转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,经IPTG诱导后成功表达,在37 ku处有目的蛋白特异性条带,在37℃、700 mmol/L IPTG、诱导4 h时蛋白表达量最高;重组蛋白lpxM在上清和沉淀中均有表达,且在沉淀中表达量相对较高;Western blotting结果显示,C型副鸡禽杆菌Modesto株的阳性鸡血清与纯化后的重组蛋白可发生免疫反应。免疫保护试验结果显示,v-lpxM疫苗对A、B和C型副鸡禽杆菌的保护率分别为0、20%和60%。[结论]本研究成功构建了原核表达载体pET-28a-lpxM,实现了lpxM重组蛋白的高效表达,且表现出良好的免疫原性。研究结果为探究副鸡禽杆菌外膜蛋白lpxM的免疫学特性以及为鸡传染性鼻炎的预防和疫苗的研发奠定了基础。

编码日本血吸虫Argonaute蛋白全长cDNA克隆、表达及初步鉴定

目的获得编码日本血吸虫Argonaute基因的全长cDNA,并进行克隆和重组融合蛋白表达。方法利用RACE技术获得编码日本血吸虫Argonaute基因的全长cDNA并对其进行生物信息学分析。利用实时荧光定量PCR(Realtime PCR)分析该基因在日本血吸虫中的转录情况。原核表达保守功能域蛋白和全长蛋白,利用保守功能域重组融合蛋白免疫昆明系小鼠制备多克隆抗体。免疫印迹(Western blot)进行免疫学分析。结果本研究获得了一个编码日本血吸虫Argo-naute基因的全长cDNA,其完整开放阅读框为3 030 bp,编码1 009个氨基酸,预测分子量为111.7 kDa。生物信息学分析表明该基因编码的蛋白序列具有Argonaute家族蛋白的典型结构域特征,且与人、鼠Argonaute蛋白具有较高的同源性。Real-time PCR分析表明该基因在7,14日龄的日本血吸虫童虫中转录较高。Western blot分析制备的多抗具有较高的特异性并能识别全长融合蛋白。结论获得了编码日本血吸虫Argonaute基因的cDNA及重组蛋白,为进一步研究该蛋白的功能奠定了基础。

Argonaute亚族蛋白对人类肿瘤细胞周期的影响

Argonaute(Ago)家族蛋白与小的非编码RNAs(siRNAs,miRNAs,piRNAs)生物发生和细胞功能密切相关.它可以结合小RNAs,调控蛋白质的合成或影响mRNA的稳定性,即RNA干扰(RNAi),并且参与Piwi相关RNAs(piRNAs)的生成.人类Argonaute蛋白家族包括8个成员,对其中的4个(Ago1～Ago4)mRNAs进行了实时定量PCR(qRT-PCR)检测,其在许多细胞中共表达,与细胞生长紧密相关.针对人乳腺癌MCF7和子宫颈癌HeLa细胞系,通过下调Ago亚族蛋白表达量,研究其在细胞周期中的调控作用.MTT实验证明,Ago蛋白表达缺失导致细胞增殖活性显著下降(P<0.01),生长受阻.进一步研究揭示,细胞周期在G0/G1期发生停滞,其中Ago1(P<0.01)和Ago4(P<0.05)的作用尤为明显,但并不引发凋亡.虽然具体调控机制尚不清晰,但在人类肿瘤细胞中Argonaute蛋白可直接或间接地参与细胞周期进程的调控.

猴痘病毒B20R蛋白原核表达及其多克隆抗体的制备

【目的】构建猴痘病毒B20R蛋白原核表达系统,并评价原核表达获得的融合蛋白免疫原性,为后续的猴痘病毒检测及新型治疗方法开发提供技术支撑。【方法】参照GenBank已公布的猴痘病毒基因组序列,按照大肠杆菌密码子偏好性对B20R基因DNA序列进行优化,人工合成B20R基因并将其分别克隆至表达载体pET-28a和pET-32a以构建原核表达载体;以构建的2种原核表达载体分别转化大肠杆菌BL21感受态细胞,经IPTG诱导表达后使用SDSPAGE和Western blotting检测融合蛋白B20R的表达情况。通过控制变量法优化融合蛋白B20R的诱导表达条件,使用Ni柱亲和层析进行纯化;以纯化的融合蛋白B20R经腹腔注射免疫昆明小鼠,定期采集昆明小鼠血样,采用ELISA检测血清抗体效价。【结果】将B20R基因克隆至表达载体pET-32a能成功构建原核表达载体pET-32a-B20R,经IPTG诱导后,可在大肠杆菌BL21感受态细胞中表达出融合蛋白B20R,且主要以不可溶的包涵体形式进行表达。融合蛋白B20R最佳诱导表达条件为37℃下以0.6 mmol/L IPTG诱导12 h,Ni柱亲和层析纯化的最佳咪唑洗脱浓度为40 mmol/L。以纯化的融合蛋白B20R接种免疫昆明小鼠,可在短时间内引起昆明小鼠产生强烈的体液免疫,且至免疫第42 d仍然维持较高的抗体水平,抗体效价高达1∶409600。【结论】构建的猴痘病毒B20R蛋白原核表达载体可在大肠杆菌BL21细胞中以包涵体形式成功表达出融合蛋白B20R,且融合蛋白B20R具有良好的免疫原性,可在短时间内引起昆明小鼠产生强烈的体液免疫。

河虾过敏原原肌球蛋白的基因克隆与原核表达

为了探寻天然原肌球蛋白的可替代物作为诊断和治疗虾类过敏的基础材料,本研究从河虾中提取总RNA,利用cDNA末端快速扩增技术克隆河虾过敏原原肌球蛋白基因的全长序列。以此序列设计表达引物,构建表达载体,最后通过异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导表达重组原肌球蛋白。结果显示,河虾的原肌球蛋白基因cDNA序列全长1658 bp,开放阅读框855 bp,编码284个氨基酸,预测蛋白等电点4.70,预测分子质量32.8 kDa。河虾原肌球蛋白cDNA序列已上传至GenBank数据库,登录号为OP974621。本研究成功构建河虾原肌球蛋白重组表达质粒pET-30a-TM,并用IPTG进行体外诱导表达,最佳诱导条件为IPTG浓度1 mmol/L、37℃诱导4 h。可溶性分析结果表明重组原肌球蛋白主要以可溶性形式存在于细胞破碎液的上清液中,分子质量约38 kDa。

新孢子虫硫氧还蛋白的生物信息学分析及其原核表达的鉴定

为研究新孢子虫硫氧还蛋白(Trx)的生物学特性,本研究利用PCR扩增犬新孢子虫Trx(NcTrx)基因的编码区序列,构建pET-32a(+)-NcTrx原核表达载体,经双酶切与测序鉴定正确后,利用系列生物信息学软件分析NcTrx基因及其编码氨基酸序列的生物信息学特征,并对其蛋白互作网络中排名前100的蛋白进行GO功能和KEGG信号通路的富集分析。重组质粒中NcTrx基因的测序结果显示,NcTrx基因片段为1 287 bp,编码428个氨基酸;该蛋白含1个信号肽,1个跨膜区,主要位于内质网上;NcTrx蛋白的二、三级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲组成,有12个B细胞抗原表位;该蛋白属于硫氧还蛋白家族,存在典型的氧化还原基序“-CXXC-”,有38个磷酸化位点、10个O-糖基化位点;与NcTrx蛋白互作最强的为酪氨酸激酶样蛋白,二者通过氢键和静电作用实现相互对接;GO功能及KEGG信号通路的显著性富集分析结果显示,NcTrx与其互作的蛋白主要参与蛋白质转运、蛋白质二硫键异构酶活性等生物学过程,与内质网蛋白质加工、硫代谢等信号通路密切相关。将pET-32a(+)-NcTrx转化BL21(DE3)感受态细胞,并经IPTG诱导表达后采用镍亲和层析法纯化重组NcTrx蛋白(rNcTrx),经SDS-PAGE检测该蛋白的表达及纯化效果,采用Bradford法测定纯化蛋白的浓度。采用western blot鉴定rNcTrx的反应原性。SDS-PAGE结果显示,rNcTrx分子量约66 ku,主要以包涵体的形式表达,且纯化效果较好,浓度为0.8 mg/mL。Western blot检测结果显示,纯化的rNcTrx能够与鼠His MAb、新孢子虫感染的小鼠血清发生特异性反应,在66 ku处出现特异性条带。本研究首次经PCR扩增NcTrx基因,对NcTrx基因及其蛋白进行了生物信息学分析,并经原核系统表达及鉴定了NcTrx蛋白,为后续深入探究该蛋白的生物学功能提供参考依据。

Argonaute蛋白与小RNA的作用机制

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是在植物、动物、线虫、真菌以及昆虫等生物体中普遍存在的通过双链RNA(double-strand RNA,dsRNA)诱导的抑制同源基因表达的一种保守的调控机制.小分子RNA通过特异性地识别结合RNA诱导的沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC)对目标mRNA的表达在转录和翻译水平进行抑制.作为RISC的重要组成成分,Argonaute蛋白(Ago)发挥了至关重要的作用.为了进一步阐明Ago蛋白在RNA干扰中对小分子RNA的作用机制,本文介绍了Ago蛋白的结构、分类及其在RNA干扰机制中的作用,并着重阐述了目前已知的植物Ago蛋白对小分子RNA的几种作用机制,以及目前研究发现的Ago蛋白的功能作用,从而更进一步证实Ago蛋白对小分子RNA的作用是一个复杂的过程.

鸡肠炎沙门菌毒力蛋白SipD生物信息学分析及原核表达

【目的】预测肠炎沙门菌(Salmonella Enteritidis, SE)SipD蛋白的潜在生物学功能,并表达纯化该蛋白,为探索SipD蛋白作为抗沙门菌纳米抗体的候选抗原提供理论依据。【方法】利用DNAStar软件对GenBank中公布的不同血清型沙门菌株SipD蛋白氨基酸序列进行相似性比对,并通过在线软件对SipD蛋白进行生物信息学分析。根据GenBank中SipD基因序列设计引物,以鸡肠炎沙门菌标准菌株(ATCC 13076)为模板,PCR扩增SipD基因,构建pET-32a(+)-SipD重组质粒,并转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞。应用IPTG诱导重组SipD蛋白的表达,并利用Ni^(2+)亲和层析法纯化。应用SDS-PAGE和Western blotting检测SipD蛋白的表达情况。【结果】SipD蛋白在不同血清型沙门菌之间高度保守;SipD蛋白分子式为C_(1619)H_(2573)N_(441)O_(540)S_(8),无跨膜区,为膜外蛋白,不存在信号肽,该蛋白的第1~343位氨基酸具有来自超家族侵袭质粒抗原IpaD的保守结构域;SipD蛋白二级结构中α-螺旋、延伸链、β-转角、无规则卷曲占比分别为59.18%、6.41%、3.21%和31.20%;SipD蛋白与B细胞结合的抗原表位有12个。SipD基因长1 029 bp,在大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中以可溶性蛋白的形式表达;经纯化、透析、浓缩后蛋白浓度为8.6 mg/mL。SDS-PAGE和Western blotting分析发现,SipD蛋白纯度较高,可用于免疫羊驼制备纳米抗体。【结论】SipD蛋白为膜外蛋白,具有较多抗原结合位点;经表达纯化得到纯度较高的SipD重组蛋白,为进一步制备靶向鸡肠炎沙门菌SipD蛋白的纳米抗体提供材料。

滑液囊支原体GA组件蛋白的原核表达及间接ELISA方法的建立

【目的】体外表达滑液囊支原体(Mycoplasma synoviae,MS)的GA组件蛋白(GA module-containing protein),建立一种MS抗体检测方法,用于血清学检测及MS抗体水平监测。【方法】分析、筛选MS的GA组件蛋白长链保守结构域,合成重组质粒pET30a-ΔGA-L,转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞进行诱导表达,并优化表达条件;通过SDS-PAGE检测重组蛋白的表达,纯化重组蛋白ΔGA-L并进行Western blotting鉴定;以纯化后的重组蛋白ΔGA-L作为包被抗原,建立MS抗体的间接ELISA检测方法,优化反应条件,确定临界值,对其特异性、敏感性、重复性进行检验,并进行临床样品检测。【结果】重组蛋白ΔGA-L的分子质量大小为45.7 ku,最佳表达条件为25℃、0.2 mmol/L IPTG诱导表达5 h,以包涵体形式表达。Western blotting结果表明,重组蛋白ΔGA-L能与MS抗体发生特异性反应。以ΔGA-L抗原包被浓度为0.5μg/mL,一抗稀释度为1∶400,二抗稀释度为1∶12 000为最佳条件,建立了MS抗体间接ELISA检测方法,其阴阳性临界值为0.283;所建立方法特异性强、灵敏度高,有较高稳定性;与商品化MS抗体检测试剂盒总符合率为96%。【结论】本研究成功表达了MS重组蛋白ΔGA-L,所建立的MS抗体间接ELISA检测方法具有良好的特异性、敏感性、重复性,为MS抗体检测提供了有效快捷的方法。