结核分枝杆菌H37Rv基因glcB的克隆、表达及酶活性的实验研究

目的应用大肠杆菌BL21(DE3)pLysS表达有活性的结核分枝杆菌H37Rv分泌蛋白GlcB(80.4kDa),为早期结核病的诊断以及新的抗结核药物的研制提供理论依据。方法应用聚合酶链反应(PCR)扩增结核分枝杆菌的基因glcB(Rv1837c),并与克隆载体PCR4BLUNT-TOPO连接,DNA测序后,经酶切将glcB与表达载体pET23b连接,并转化至大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中表达目的蛋白GlcB。IPTG诱导表达,破菌,离心,采用Ni2+亲和层析法纯化上清液中的目的蛋白,经聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)结合考马斯亮蓝染色检测重组蛋白的表达及纯度;同时应用抗6个组氨酸的单克隆抗体(monoclonal antibody,mAb)进行固定化蛋白质免疫学测定(Western blot),并进行了酶活性的分析。结果PCR产物序列正确,GlcB可在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中高效表达,可溶性好。经SDS-PAGE结合考马斯亮蓝染色及Western blot检测证实,表达的重组蛋白纯度高,与预期的GlcB大小一致,约80kDa。活性分析提示该重组蛋白具有苹果酸合成酶的功能,且酶活性为5.5μmol/(min·mg),与相关的文献报道一致。结论结核分枝杆菌H37Rv分泌蛋白GlcB能够在大肠杆菌中高效表达,且具有酶活性,有望为新一代抗结核药物的研制及结核早期诊断提供依据。

结核分枝杆菌GLCB蛋白的生物信息学分析

目的对结核分枝杆菌Rv1837c基因编码蛋白GLCB的结构和功能进行生物信息学分析和预测。方法自GenBank数据库中获取Rv1837c全部基因信息,运用ProtParam及ProtScale分别预测其编码的glcB蛋白理化性质和亲疏水性;使用SignalP,NetPhos和TMHMM分析glcB的信号肽、磷酸化位点、跨膜螺旋;分别利用SOPMA,SWISSMODEL分析glcB蛋白的二级结构并建立三级结构模型;利用Vaxijen v2.0进行抗原性分析并用ABCpred预测glcB蛋白的B细胞抗原表位。结果Rv1837c基因全长2226bp,其编码的glcB蛋白含有741个氨基酸残基,疏水系数-0.1545,为亲水性蛋白,不稳定指数为33.81,定义其为稳定蛋白。glcB蛋白无信号肽和跨膜蛋白,含有大量磷酸化位点及B细胞抗原表位。结论生物信息学分析glcB蛋白为亲水性蛋白,具有潜在多个抗原表位,可作为结核病疫苗研发的候选蛋白。