海南产桶形芋螺线粒体基因组DNA提取条件的优化

提取海南产桶形芋螺线粒体基因组完整DNA (mtDNA),并对提取条件进行优化。以桶形芋螺腹足肌肉、毒腺和肝胰脏三个不同组织为材料,分别采用改进高盐沉淀法、细胞器/磁珠法和试剂盒提取三种方法,提取桶形芋螺mtDNA,并利用琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度计对提取mtDNA的纯度和浓度进行测定。以coxⅠ-rRNA小亚基基因和α-芋螺毒素基因设计引物,通过PCR反应来确证所提取的DNA确实是mtDNA。试剂盒法提取肝胰脏、高盐沉淀法提取肝胰脏和腹足肌肉组织这三种方法的产率很高,分别为44.4μg/mg、43.3μg/mg和32.6μg/mg。A260/280比值表明,改进高盐沉淀法提取毒腺和腹足肌肉组织,细胞器磁珠法提取腹足肌肉组织的mtDNA纯度很高。综合比较,采用改进高盐沉淀法,利用桶形芋螺腹足肌肉组织所提取的mtDNA产率高、质量好、纯度高。高质量芋螺mtDNA的获取为利用分子生物学方法对芋螺进行遗传进化分析和系统分类提供了基础。     

芋螺毒素MrIA的串联表达、纯化及生物活性鉴定

芋螺毒素(Conotoxins,CTxs)是一类特异作用于离子通道和膜受体的小分子多肽,是研究受体结构和功能及其相关疾病的重要工具。MrIA是进入临床研究可用于镇痛治疗的一种T超家族的芋螺毒素。传统获取芋螺毒素是通过化学合成的方法,成本高、产量低。实验利用串联表达技术,构建原核表达载体,在大肠杆菌(Escherichia coli,E. coli)中成功表达了芋螺毒素MrIA(recombinant MrIA,rMrIA)。通过溴化氰切割和纯化,最终1L菌液可获得纯度高达95%的rMrIA 30mg。小鼠热板实验表明,rMrIA具有较好的镇痛活性。这为大量获得MrIA以及其他芋螺毒素小肽的表达提供了方法。     

重组芋螺毒素GeXIVAWT的表达、纯化和鉴定

芋螺毒素GeXIVAWT是来自食虫将军芋螺(Conus generalis Lonnaeus)毒管中,具有两对二硫键的28肽.通过化学合成这种芋螺毒素产量低、成本高、难以纯化.利用简单快速的重组表达来生产富含二硫键的芋螺毒素有可能成为有效的新途径.通过对芋螺毒素GeXIVAWT的基因进行密码子优化,人工合成引物来构建表达载体pET22b(+)/pelB-GeXIVAWT.融合了信号肽的重组芋螺毒素以包涵体的形式在大肠杆菌中获得了高效表达.利用低浓度尿素洗涤和超滤管进行纯化无组氨酸标签的重组芋螺毒素pelB-GeXIVAWT,再利用稀释复性的方法将无活性的包涵体转变成具有活性的重组芋螺毒素.复性后的重组蛋白采用反相高效液相色谱进一步纯化后进行了质谱鉴定.活性实验表明重组芋螺毒素pelB-GeXIVAWT具有抑制昆虫细胞Sf-9的生长,为研究芋螺毒素作为生物杀虫剂奠定基础.     

新型α-芋螺毒素基因克隆的引物筛选

目的:优化PCR条件,建立能特异扩增出α-芋螺毒素基因片段的最理想PCR条件.方法:根据α-芋螺毒素基因保守的信号肽或内含子序列和非翻译区保守核苷酸序列设计了多组特异引物,并对引物浓度和退火温度等影响因素进行优化.结果:根据α-芋螺毒素基因保守的内含子序列为引物、引物浓度为0.1 μmol/L、退火温度为50℃时,能特异的扩增出α-芋螺毒素基因片段,分子量大约分别为180bp和300bp.结论:采用优化的PCR条件,能筛选出克隆新型的α--芋螺毒素基因片段的最理想引物,为α-芋螺毒素的化学合成、活性研究和应用提供基础.     

PCR技术在海洋生物多肽毒素研究中的应用

随着PCR反应技术的不断改进和完善,它们在现代科学研究、生产和生活检测中的应用也越来越广,并且极大程度上促进了基因工程和蛋白质工程的快速发展.就PCR技术在芋螺毒素、海蛇毒素、海葵毒素及水母毒素等海洋生物多肽毒素基因克隆研究中的应用作简要介绍.     

海葵神经毒素研究进展

过去30多年的研究表明,海葵毒液中富含多肽或蛋白类生物毒素活性物质,分子量从3000到80000Da不等。这些毒素可以特异地与某些离子通道或细胞膜受体相结合,从而影响生物的某些生理功能。按照它们功能的不同,可以将海葵毒素大致分为两大类:神经毒素和溶细胞素。由于海葵神经毒素对它们的作用位点具有高度的特异性和亲和性,使得它们成为神经生理学和药理学研究的一种重要工具。就海葵毒素的类型、结构特征、生物活性、应用状况及开发前景的新进展进行综述,以期对同类研究些微启迪。     

乙酰胆碱受体α4β2亚型在非洲爪蟾卵母细胞中的表达

通过建立乙酰胆碱受体α4β2亚型(α4β2 nAChR)在非洲爪蟾卵母细胞中的表达模型,以便以α4β2 nAChR为作用靶点进行药物筛选。将乙酰胆碱受体亚基基因α4、β2体外转录获得的cRNA,通过显微注射的方法注入非洲爪蟾卵母细胞,并对该受体的表达情况进行检测。结果显示,乙酰胆碱受体α4β2亚型在蛙卵细胞中获得了有效表达,记录到典型的ACh配体门控的离子通道内向电流。     

新芋螺毒素基因的克隆及其遗传进化分析

全世界有约800种芋螺,每种芋螺产生多达2 000种的肽类毒素,这些毒素可以作用于电压门控离子通道(Na+,K+,Ca2+)、配体门控离子通道(n ACh Rs,5-HT3R,NMDAR)、G蛋白偶联受体(神经降压素和血管加压素)和神经递质转运蛋白。虽然已有大量的芋螺毒素通过毒液分离、c DNA克隆和转录组测序获得,但已发现的芋螺毒素不足其总量的0.5%。A-超家族中α-芋螺毒素基因结构包含了一个内含子和被该内含子分开的两个外显子,成熟肽具有标准的4个半胱氨酸骨架(CC-C-C)。本研究利用具有保守性的α-芋螺毒素基因内含子序列,采用多个PCR退火温度,从海南产疣缟芋螺中克隆到了1个新的具有6个半胱氨酸骨架(CC-C-C-CC)的M-超家族芋螺毒素基因和1个含有5个半胱氨酸新颖骨架(CC-C-C-C)的未知新家族芋螺毒素,并对它们的基因结构、成熟肽序列,以及与其他M-超家族芋螺毒素的遗传进化关系进行了深入分析。首次证实保守的α-芋螺毒素基因内含子序列可能存在于其他超家族中。