新型冠状病毒非结构蛋白14的表达及酶活性分析

目的获得纯度较高和有酶活性的新型冠状(新冠)病毒(SARS-CoV-2)非结构蛋白14(Nsp14)。方法根据大肠埃希氏菌(E.coli)的密码子偏好性,分析新冠病毒原始株基因nsp14的稀有密码子,并对其进行优化。将nsp14克隆至4个不同的表达载体并进行表达;通过对表达量和可溶性的比较分析,选择一个表达效果最好的重组表达质粒并优化表达条件;目的蛋白经谷胱甘肽亲和柱纯化后,用半胱氨酸家族蛋白酶(3C)切除融合标签,再分别利用谷胱甘肽亲和柱和分子筛柱纯化蛋白质。最后通过尿素聚丙烯酰胺凝胶电泳对其活性进行鉴定。结果Nsp14的基因在大肠杆菌中表达存在较多的稀有密码子,其中部分稀有密码子呈现近距离分布和串联分布。pGEX6P1-GST-OPTI-Nsp14重组质粒在大肠杆菌中表达的可溶性效果最好,其最佳表达温度为30℃。经纯化后获得了较纯的不含标签的Nsp14,该蛋白具有核酸酶活性。结论本研究成功地表达和纯化出具有核酸酶活性的新冠病毒Nsp14,为进一步推进对新冠病毒Nsp14的结构和功能研究奠定了基础,为筛选靶向Nsp14的抗病毒治疗药物提供了有利的条件。

SARS-CoV-2非结构蛋白NSP14的生物信息学分析

目的:通过生物信息学手段预测新型冠状病毒(SARS-CoV-2)中非结构蛋白NSP14的性质特征。方法:以SARS-CoV-2的NSP14氨基酸序列为研究对象,通过Blastp与SARS-CoV的NSP14进行比对,并利用ProtParam、ProtScale、PredictProtein和SWISS-MODEL等生物信息学软件工具对NSP14的理化性质、结构和活性区域等进行预测。结果:SARS-CoV-2的NSP14由527个氨基酸残基构成,是一种可溶性亲水蛋白,与SARS-CoV中NSP14氨基酸序列的一致率达到95%。NSP14二级结构中无规则卷曲含量最高,该蛋白质包含了N-糖基化位点、cAMP或cGMP依赖蛋白激酶磷酸化位点、蛋白激酶C磷酸化位点、酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点和N-豆蔻酰化位点等5个保守基序。NSP14同时具备N端核糖核酸外切酶和N7-甲基转移酶2个结构域,其活性区域的总面积和体积分别为1469.712?~2和1708.967?~3。结论:基于SARS-CoV-2中NSP14的氨基酸序列,运用生物信息学相关软件分析和预测了NSP14蛋白的性质和结构,为新型冠状病毒疫苗研制和药物筛选提供理论依据。