嵌合蛛丝蛋白Flag-MaSp1重复模块的表达及二级结构分析

蜘蛛能够产生7种具有不同机械性能的丝纤维及胶状物质。其中,鞭状腺丝(flagelliform silk)具有最好的弹性,拖丝(dragline silk)具有最高的强度。本文将来源于大腹园蛛(Araneus ventricosus)鞭状腺丝蛋白(flagelliform spidroin,Flag)的一个重复模块与组成拖丝的蛋白质之一的主壶腹腺丝蛋白1(major ampullate spidroin,MaSp1)的一个重复模块相融合。经原核表达得到的嵌合蛛丝蛋白FlagR-MaSp1R在施加剪切力的作用下可自组装形成丝状纤维。圆二色谱分析显示,在pH 7.0溶液中,FlagR-MaSp1R蛋白的二级结构以α-螺旋为主;傅里叶变换红外光谱分析结果表明,FlagR-MaSp1R形成丝纤维时二级结构由α-螺旋向β-折叠转变;扫描电镜观察结果显示,嵌合丝纤维表面光滑,直径为1~2μm,接近天然丝纤维。上述结果为制备特定功能的嵌合蛛丝纤维提供了理论基础及方法支持。

成人急性白血病血清MBL、MASP1和MASP2检测及其临床价值

目的:检测成人急性白血病血清甘露糖结合凝集素(Mannose-binding Lectin,MBL)、甘露糖结合凝集素相关丝氨酸蛋白酶-1(mannose-binding lectin associated serine protease-1,MASP1)和甘露糖结合凝集素相关丝氨酸蛋白酶-2(mannose-binding lectin associated serine protease-2,MASP2)水平并研究其临床价值.方法:采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测成人急性白血病患者及正常健康人血清MBL、MASP1和MASP2水平,采用ROC曲线分析血清MBL、MASP1和MASP2在诊断成人急性白血病时的灵敏度、特异度、准确度.结果:白血病组和对照组研究对象在MBL方面的差异无统计学意义,白血病组患者血清MASP1水平显著低于对照组健康人,而血清MASP2显著高于对照组健康人.复发白血病患者血清MBL水平显著低于初发白血病患者,MASP2显著高于初发白血病患者,而两组间血清MASP1差异无统计学意义.Logistics回归分析表明血清MBL、MASP1、MASP2水平和成人白血病均有一定的关联.MBL、MASP1联合MASP2诊断成人急性白血病灵敏度、特异性、准确度分别为0.854、0.810和0.664.结论:成人白血病患者血清MASP1显著降低而MASP2显著升高,MBL、MASP1及MASP2联合检测对成人白血病具有较高的诊断价值.

蜘蛛牵引丝蛋白MaSp1原核表达载体构建及其在大肠杆菌中的表达与纯化

目的通过基因工程手段实现牵引丝关键组成蛋白MaSp1在大肠杆菌中的异源表达,并对其进行分离纯化,从而建立基因工程蜘蛛丝基因序列串联拼接、载体构建以及原核表达与纯化的关键技术体系。方法利用同尾酶连接法对合成的基因工程蜘蛛丝基因单体序列进行串联拼接,获得多倍串联体克隆重组子,将鉴定正确的多倍串联体克隆重组子与原核表达载体pET28a(+)连接,转化至大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导其表达,表达产物通过SDS-PAGE和Western印迹进行鉴定。在此基础上对工程菌进行高密度发酵,所获蛋白通过硫酸铵分级分离方法进行纯化。结果与结论成功构建了基因工程蜘蛛丝MaSp1多串联体的表达载体,原核表达蛋白的相对分子质量与预期一致,且纯化的目的蛋白纯度达80%以上。上述研究工作为开展基因工程蜘蛛丝蛋白的规模化制备建立了关键技术方法,并为后续基因工程蜘蛛丝的人工纺丝提供必要的前提和工作基础。

半滑舌鳎甘露糖结合凝集素相关丝氨酸蛋白酶1基因的克隆及表达分析

甘露糖结合凝集素相关丝氨酸蛋白酶1(Mannan-binding lectin associated serine protease 1,MASP1)是补体凝集素途径中起重要作用的激活蛋白。本研究以半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)为研究对象,应用RACE技术和实时荧光定量qRT-PCR技术对半滑舌鳎MASP1基因(Cynoglossus semilaevis MASP1,CsMASP1)进行了克隆和表达模式分析。结果显示,CsMASP1基因c DNA序列全长为2507 bp,5′非编码区长82 bp,3′非编码区长142 bp,开放阅读框长2283 bp,共编码760个氨基酸;CsMASP1基因包含13个外显子和12个内含子,与多数已知鱼类的MASP1基因结构一致;SMART分析显示,CsMASP1包含6个结构域,与哺乳动物、鸟类、其他鱼类的结构域一致;同源比对发现,CsMASP1和鱼类的相似度较高,与金目鲈(Latescalcarifer)的相似性最高,为76%。CsMASP1基因在11种健康组织(血液、脑、鳃、性腺、心脏、头肾、肠、肝、皮肤、脾和后肾)中均有表达,其中,在肝、脾和头肾中表达量较高;鳗弧菌(Vibro anguillarum)感染后,CsMASP1基因在6种免疫组织(血液、鳃、头肾、肠、肝和脾)中呈现不同的表达模式,在6种免疫组织中呈现明显的上调表达,肝的表达峰值出现在感染后24 h;脾和鳃的表达峰值出现在感染后6 h;肠、头肾和血液的表达峰值均出现在感染后12h;随着病原菌感染时间增加,基因表达量逐渐降低并恢复至正常水平。研究表明,CsMASP1基因参与了半滑舌鳎的免疫应答过程,本结果为半滑舌鳎的免疫机理研究奠定了基础。

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。

大腹园蛛主壶腹腺蛛丝蛋白末端结构域的克隆表达

牵引丝(dragline silk)由主壶腹腺蛛丝蛋白(major ampullate spidroin,MaSp)组成,是蜘蛛丝中强度最好的丝,同时具有极佳的生物相容性和可降解性,因此引起研究者的研究热潮。目前关于大腹园蛛MaSp结构和成丝机理方面的研究甚少,限制了其仿生应用。本文以大腹园蛛牵引丝的组成蛋白质之一MaSp1为研究对象,通过锚定PCR的方法首次获取了大腹园蛛MaSp1 NT的完整编码基因,并对其进行了克隆、表达、纯化,产量可达60 mg/L;同时对该MaSp1的CT进行表达纯化,产量可达80 mg/L。另外,通过CD色谱分析了MaSp1 NT和CT的二级结构,结果表明二者的二级结构均以α-螺旋为主。上述结果为大腹园蛛MaSp1的结构和成丝机理研究奠定了基础。