蒙古黄芪病程相关蛋白AmPR-10纯化及生物学功能研究

蒙古黄芪病程相关蛋白(Astragalus membranaceus pathogenesis-related protein 10,AmPR-10)在蒙古黄芪遭遇环境压力和病原体侵袭时大量表达,该研究旨在探讨AmPR-10的生物学功能。蒙古黄芪干燥根经机械粉碎后缓冲液浸提得到蒙古黄芪总蛋白粗提液,总蛋白粗提液经阴离子交换色谱和凝胶过滤色谱纯化后得到电泳纯AmPR-10。以不同RNA为底物,通过检测260 nm吸光度分析核酸酶活性,结果显示AmPR-10对Yeast tRNA,Yeast RNA,Poly(A)和Poly(C)均表现核酸酶活性,且其最佳反应温度为50℃,最佳反应pH为78,EDTA对其活性无影响,Mg^2+对其活性具有激活作用,Co^2+,Ca^2+和Zn^2+对其活性具有抑制作。AmPR-10与已知核酸酶无序列同源性,可能是一种新的核酸酶。采用Lineweaver-Burk双倒数作图法分析AmPR-10木瓜蛋白酶抑制活性,结果显示AmPR-10是木瓜蛋白酶的非竞争性抑制剂。AmPR-10可能通过抑制半胱氨酸酶活性在蒙古黄芪对抗环境压力和抵御病原体侵袭的过程中发挥重要作用。

蒙古黄芪中核糖核酸酶活性蛋白AmPR-10的纯化和性质研究

目的采用全自动智能蛋白纯化系统AKTA Avant25建立蒙古黄芪病程相关蛋白(Astragalus membranaceus pathogenesis-related protein-10,AmPR-10)的稳定快速分离纯化方法,并分析其理化性质和生物学活性。方法蒙古黄芪经Tris-HCl缓冲液浸提后阴离子交换色谱捕获目标蛋白,疏水色谱精细分离,凝胶滤过色谱进一步精细分离得到AmPR-10。采用MALDI-TOF/TOF质谱法测定相对分子质量,质谱检测后MS/MS Ion Search检索鉴定蛋白,高碘酸-Schiff法判断是否为糖蛋白,琼脂糖凝胶电泳分析核糖核酸酶活性及不同影响因素对核糖核酸酶活性的影响。结果蒙古黄芪粗提液经Q Sepharose Fast Flow、Butyl Sepharose High Performance和SuperdexTM 75 10/300 GL 3步纯化后可得到电泳纯AmPR-10;质谱测定其相对分子质量为16 801;蛋白鉴定其属于PR-10蛋白家族;糖蛋白染色显示其不含糖链。AmPR-10具有显著的核糖核酸酶活性,且其活性对Na Cl浓度、pH值和金属离子的敏感度低,仅0.5 mol/L NaCl、pH 9.0、Mg^(2+)和Co^(2+)对其有微弱的抑制作用,EDTA对AmPR-10核糖核酸酶活性无影响。结论离子交换色谱-疏水色谱-凝胶过滤色谱3步法纯化AmPR-10快速稳定,可应用于其他中药蛋白质的分离纯化。AmPR-10可能在蒙古黄芪抵御RNA病毒侵染中发挥重要作用。