蜘蛛拖牵丝蛋白基因转家蚕表达质粒的构建

利用DNA重组技术对络新妇蛛(Nephila clavipes)拖牵丝蛋白基因MaSp1高度重复序列进行多次重组,人工构建成1.6 kb的蜘蛛拖牵丝蛋白人工基因Sil-E,DNA序列分析证明了人工基因序列的正确性.将家蚕L链基因启动子片段、L链cDNA、L链基因终止子融合在一起,构建成丝腺特异性表达单元.再与Sil-E融合构建成蜘蛛拖牵丝蛋白基因家蚕丝腺特异表达单元.将该表达单元克隆到转座子piggyBac的转基因载体中,获得了蜘蛛拖牵丝蛋白转基因表达载体.采用显微注射法将其与辅助质粒共导入到家蚕蚕卵中.筛选转基因阳性个体,经PCR和Southern杂交鉴定,结果表明目的基因整合到家蚕基因组中,为进一步研究家蚕作为生物反应器表达蜘蛛拖牵丝蛋白基因奠定了基础.

转蜘蛛拖牵丝蛋白基因家蚕蚕丝氨基酸组成及其机械性能

将以绿色荧光蛋白基因为报告基因、含有人工合成的1.6 kb的蜘蛛拖牵丝蛋白基因及转座子pig-gyBac的转基因载体成功导入减秋无滞育家蚕受精卵,得到转蜘蛛拖牵丝蛋白基因家蚕及绿色荧光茧。对转基因家蚕与对照家蚕丝素蛋白进行了氨基酸组成分析,结果表明转基因蚕茧丝素蛋白甘氨酸和丙氨酸的百分含量分别增加了1.65%和1.80%(平均值);对其生丝的机械性能进行了测试研究,结果表明转基因蚕茧生丝的伸长率降低,断裂强度和初始模量增加,且差异均显著,与理论预期结果吻合。结果表明转基因家蚕蚕丝的机械性能一定程度上得到了提高。

蜘蛛拖牵丝蛋白基因的克隆与表达

蜘蛛丝具有极高的强度和韧度,工业和医学应用价值很高,但由于蜘蛛的不可驯养性使其应用受到限制。因此,本文尝试利用基因工程的方法获得蛛丝蛋白的表达。我们利用巢式PCR技术从大腹圆蛛Araneus ventricosus基因组中克隆了长度为837bp的拖牵丝蛋白基因(ASP),并分别将其构建至原核表达载体pGEX-6p-1和真核表达载体pGFP-N2上,分别命名为pASG和pASN。pASG在大肠杆菌中16℃下24h诱导表达后,经蛋白质印迹证明成功地表达了GST-ASP融合蛋白;pASN转染昆虫sf9细胞48h后观察到了绿色荧光蛋白GFP的表达,表明ASP基因在大肠杆菌和真核细胞中分别得到了正确表达。本研究为利用基因工程的方法开发蛛丝蛋白的生产途径提供了有益的尝试。