二化螟APN1的原核表达及其与Cry2Aa蛋白的结合特性研究

【目的】Bt杀虫蛋白发挥杀虫活性的重要前提是Cry蛋白能够与昆虫中肠上皮细胞刷状缘膜囊(BBMVs)上的受体蛋白结合。在前期获得二化螟氨肽酶N1(Aminopeptidase N,APN1)基因全长序列的基础上,明确二化螟APN1多肽片段与Cry2Aa的结合能力。【方法】将二化螟APN1序列片段在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,利用蛋白质单向电泳和ligand blotting技术分析二化螟APN1多肽片段与Cry2Aa的结合能力。【结果】重组载体可在表达菌株BL21(DE3)中表达一个约70 ku的蛋白,纯化后的多肽条带单一,纯度较好。Ligand blot分析结果显示,表达的二化螟APN1多肽片段可以与活化的Cry2Aa杀虫蛋白结合,且结合条带随着重组蛋白上样量的降低而减弱。【结论】APN1多肽片段可以与Cry2Aa结合,为阐明APN1基因的功能奠定基础,也为其他Bt蛋白的受体蛋白相关研究提供新的借鉴。     

重组人钙网蛋白的克隆与原核表达

［摘要］目的: 克隆人钙网蛋白（calreticulin,CRT）并在E.coli中原核表达和纯化。方法：采用RT-PCR 法从人非小细胞肺腺癌A549细胞总RNA中克隆人钙网蛋白cDNA,构建CRT原核表达质粒（pET-15b/CRT）并转化E.coli 的Rossetta菌株。IPTG诱导后,表达蛋白在变性条件下经Ni-NTA 树脂亲和层析纯化,然后透析复性。分别用SDS-PAGE和Western blotting法鉴定CRT表达和纯化状态。结果：从A549细胞总RNA中成功获得人CRT cDNA克隆,重组质粒pET-15b/CRT构建正确。转化pET-15b/CRT的E.coli Rossetta诱导性表达重组人CRT蛋白,该蛋白可经Ni-NTA树脂亲和层析高度纯化。结论：成功建立了CRT原核表达和纯化的实验方法,该方法为后续的CRT蛋白功能研究奠定了基础。     

拟南芥生长素结合蛋白ABP1 的原核表达及蛋白纯化

目的:鉴于生长素结合蛋白(Auxin Binding Protein,ABP)能与生长素特异性结合,因而探讨研究其直接用于生长素信号转导机理和生物传感器的可能性与可行性。方法:通过RT-PCR获得拟南芥生长素结合蛋白1(Auxin bing protein 1,ABP1)的全长CDS,将其克隆到原核表达载体pGEX4T-1中,成功构建pGEX4T-1-ABP1重组表达载体。经酶切、PCR及DNA测序鉴定后,将阳性质粒转化表达受体菌BL21(DE3)。加入异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)进行诱导后,取样进行SDS-PAGE分析。结果:成功表达出一个分子量约为43 kD的可溶性融合蛋白,并利用GST亲和柱纯化方式得到了ABPl。结论:通过原核表达并经GST柱纯化后获得ABP1,为生长素生物传感器的研制开辟新的途径。同时为进一步研究ABP1与生长素的信号转导机制和生长素在生物传感测定技术中的研究和应用奠定基础。     

钙结合蛋白D-9K基因原核表达载体的构建、表达产物纯化及其多克隆抗体的制备

本研究构建了pBV220/CabpD-9k-βhCG表达质粒,在大肠杆菌TG-1中进行表达,得到了CabpD-9k-βhCG融合蛋白。SDS-PAGE分析显示融合蛋白的分子量约为34.5KD。Western blot结果表明,融合蛋白与兔抗人hCGIgG特异结合。用纯化的融合蛋白免疫C57BL小鼠,制备了多克隆抗体,这为进一步研究钙结合蛋白D-9K在着床中的功能和子宫内膜Ca2+信号转导奠定了基础。     

水稻生长素结合蛋白ABP1的原核表达及纯化

生长素结合蛋白能够与生长素特异性结合,因而有可能直接被用作生长素免疫分析和生物传感测定中的高特异性、高亲和力识别分子.本研究通过RT-PCR获得水稻生长素结合蛋白1(ABP1)cDNA,将其克隆到原核表达载体pET-32a(+)中,成功构建pET-32a-ABP1 重组表达载体.经酶切、PCR及DNA测序鉴定后,将阳性...     

水稻甲基结合蛋白基因MBD701的克隆及原核表达

甲基结合域蛋白MBD作为与甲基化位点特异结合的重要反式作用因子,在植物生长发育中发挥着重要的调控作用.为了探讨MBD基因的结构与功能,利用RT-PCR方法克隆了水稻中编码甲基结合蛋白基因MBD701,构建了MBD701的原核表达载体pGEX-MBD701,并在大肠杆菌BL21(DE3)工程菌株中实现了融合蛋白GST-MBD701的表达.结果表明,MBD701除了包含典型的甲基结合域(第138～212)外,还包含CW的锌指结构(第73～132);在37℃,1 mmol/L IPTG浓度条件下成功诱导表达了大小为65.87 kD的GST-MBD701融合蛋白,这为进一步开展MBD701的蛋白纯化和功能分析奠定了基础.     

麦二叉蚜体内病毒结合蛋白基因的克隆和原核表达

从麦二叉蚜体内克隆了一个DNA片段,经序列测定表明该片段全长为1647bp,编码548个氨基酸.与禾谷缢管蚜的病毒结合蛋白基因核苷酸同源性为92%,氨基酸的同源性为96%,从而认为这是病毒结合蛋白基因(GenBank登录号为AF434719).构建了该基因的原核表达载体pBVSG和pETSG,用pBVSG表达出63kD的非融合目的蛋白,用pETSG表达出69kD的融合蛋白,二者均有较高的表达量.以纯化的融合蛋白免疫家兔,制备了此病毒结合蛋白的抗血清,用琼脂双扩散法测定效价为1∶512.     

一种新的精子结合蛋白HBRP在原核表达及其活性研究

为了发现和研究牛精浆(bovine seminal plasma,BSP)蛋白及其相关蛋白在受精及受精卵发育中的重要作用,我们克隆了人类生殖相关新基因HBRP(Human BSP—Related Proteins),本通过基因重组技术,构建了GST—HBRP融合蛋白表达质粒,在大肠杆菌中获得大量表达,并检测了该蛋白对PKC活性的影响。     

小鼠cofilin2蛋白的原核表达及纯化

[目的]构建小鼠cofilin2原核表达载体并纯化表达产物。[方法]以胚胎期小鼠心脏组织的c DNA为模板PCR扩增cofilin2基因,经酶切连接表达载体PGEX-4T-1后转化入大肠杆菌E. coli BL21感受态细胞中,利用异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)进行诱导表达及优化,利用SDS-PAGE凝胶电泳,考马斯亮蓝R-250进行染色,检测GST-cofilin2的表达情况。通过谷胱甘肽树脂(Glutathione Resin)亲和层析进行纯化,最后通过Western Blot进行验证。[结果]PCR成功扩增cofilin2基因,双酶切及测序结果表明p GEX-4T-1-cofilin2原核表达载体构建成功,SDS-PAGE鉴定表明,在22℃、200μmol/L的IPTG能诱导出大量可溶性的GST-cofilin2蛋白,分子量为43 k Da。Western Blot验证得到纯化的GST-cofilin2。[结论]成功构建小鼠cofilin2原核表达载体,纯化得到的重组小鼠cofilin2蛋白可用于后续的生物学研究。     

烟实夜蛾信息素结合蛋白3 cDNA的克隆、序列分析与原核表达

利用RT-PCR技术从烟实夜蛾Helicoverpa assulta (Hass) 雄虫触角中扩增得到了信息素结合蛋白3(Hass PBP3)。克隆和测序结果表明,该基因核苷酸序列全长495 bp,编码164个氨基酸残基,预测分子量18.5 kD。并预测N-末端疏水区包含由22个氨基酸组成的信号肽。因此,成熟蛋白应包括142个氨基酸,预测分子量为16.1 kD,等电点为5.44。经氨基酸序列同源性分析发现,此序列与已知昆虫PBP3有较高的同源性,而且具有气味结合蛋白的典型特征。将该基因重组到表达载体pGEX-4T-2中进行原核表达。经IPTG诱导、SDS-PAGE分析和Western印迹检测,结果表明烟实夜蛾PBP3基因能在大肠杆菌BL21中表达,电泳检测到一条大约42 kD的外源蛋白,与预测的融合蛋白分子量相符。     

Expression of Cry1Ac cadherin receptors in insect midgut and cell lines

Cadherin-like proteins have been identified as putative receptors for the Bacillus thuringiensis Cry1A proteins in Heliothis virescens and Manduca sexta. Immunohistochemistry showed the cadherin-like proteins are present in the insect midgut apical membrane, which is the target site of Cry toxins. This subcellular localization is distinct from that of classical cadherins, which are usually present in cell-cell junctions. Immunoreactivity of the cadherin-like protein in the insect midgut was enhanced by Cry1Ac ingestion. We also generated a stable cell line Flp-InT-REX-293/Full-CAD (CAD/293) that expressed the H. virescens cadherin. As expected, the cadherin-like protein was mainly localized in the cell membrane. Interestingly, toxin treatment of CAD/293 cells caused this protein to relocalize to cell membrane subdomains. In addition, expression of H. virescens cadherin-like protein affects cell-cell contact and cell membrane integrity when the cells are exposed to activated Cry1Ab/Cry1Ac.     

Bt蛋白Vip3Aa19、Cry1Ab和Cry1Ah对玉米蚜的效应评价

[目的] 探讨转基因玉米表达的3种Bt蛋白对非靶标害虫玉米蚜的影响效应,为农田生态系统中转基因玉米的环境安全评价提供依据。[方法] 在玉米蚜全纯人工饲料中分别添加Bt蛋白Vip3Aa19、Cry1Ab和Cry1Ah饲养玉米蚜,并以PBS缓冲液或Na₂CO₃溶液为阴性对照,添加酪蛋白（casein,CS）为中性对照,添加印楝素（neem oil）为阳性对照,比较分析Bt蛋白等各处理对玉米蚜存活率、发育历期、有翅蚜率及繁殖力的影响。[结果] 低浓度印楝素（Neem-L）处理后玉米蚜半数个体生存时间（ST₅₀）为3.2~4.0 d,高浓度印楝素（Neem-H）处理后,玉米蚜在第4天全部死亡,这2个处理均没有子代若蚜产生。添加Bt蛋白和CS对玉米蚜的生存时间没有显著影响,ST₅₀在8.3~9.6 d之间。与阴性对照相比,3个Bt蛋白和CS处理的若蚜期显著短1.0~2.9 d,产出的下一代若蚜数显著增多。Vip3Aa19、Cry1Ab以及CS处理后,有翅蚜比例显著高于其阴性对照。[结论] 饲料中分别添加3种Bt蛋白Vip3Aa19、Cry1Ab和Cry1Ah对玉米蚜的存活率没有显著影响,但具有与添加CS等同提高饲料营养质量的效果;与阴性对照相比,添加3种Bt蛋白对玉米蚜的生长发育和繁殖具有显著的促进效应。     

Cry1Aa binding to the cadherin receptor does not require conserved amino acid sequences in the domain II loops

Characterizing the binding mechanism of Bt (Bacillus thuringiensis) Cry toxin to the cadherin receptor is indispensable to understanding the specific insecticidal activity of this toxin. To this end, we constructed 30 loop mutants by randomly inserting four serial amino acids covering all four receptor binding loops (loops α8, 1, 2 and 3) and analysed their binding affinities for Bombyx mori cadherin receptors via Biacore. High binding affinities were confirmed for all 30 mutants containing loop sequences that differed from those of wild-type. Insecticidal activities were confirmed in at least one mutant from loops 1, 2 and 3, suggesting that there is no critical amino acid sequence for the binding of the four loops to BtR175. When two mutations at different loops were integrated into one molecule, no reduction in binding affinity was observed compared with wild-type sequences. Based on these results, we discussed the binding mechanism of Cry toxin to cadherin protein.     

番木瓜果糖-2,6-二磷酸酶CpF2KP基因克隆和蛋白表达纯化

番木瓜是岭南四大名果之一,在我国东南部地区广泛种植,因其具有食用和药用双重价值,因此深受人们的青睐。果糖-6-磷酸,2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酯酶(fructose-6-phosphate,2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase,F2KP)是一个独特的双功能酶,具有激酶功能域和酯酶功能域,能催化生物体内糖代谢的重要调节物果糖-2,6-二磷酸(Fru-2,6-P_(2))的合成和降解。为了研究番木瓜中编码该酶的基因CpF2KP的功能,得到目的蛋白尤为重要。本研究从番木瓜基因组中提取到CpF2KP基因的编码序列(coding sequence,CDS)序列,该基因CDS全长2274 bp。将该基因CDS全长扩增之后选用pGEX-4T-1载体进行原核表达。对载体pGEX-4T-1用EcoRⅠ和BamHⅠ进行双酶切,利用基因重组的方式将扩增序列构建到原核表达载体上。经过诱导条件探索,SDS-PAGE结果显示GST-CpF2KP重组蛋白的大小约为110 kDa,诱导CpF2KP蛋白表达的最适条件为:异丙基β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl beta-D-thiogalactopyranoside,IPTG)浓度为0.5 mmol/L,温度28℃。对诱导后的CpF2KP蛋白进行纯化,得到了纯化的单一目的蛋白。此外,检测了该基因的组织表达特性发现该基因在种子中表达量最高,在果肉中表达量最低。该研究为进一步深入揭示番木瓜CpF2KP蛋白的功能及研究该基因参与的生物学过程提供了重要基础。     

松材线虫galectin-1基因的克隆、原核表达和表达模式分析

【目的】galectin-1是凝集素的一种,广泛存在于各种生物体内,在生长发育、免疫调节方面起重要作用。本研究克隆和表达了松材线虫的galectin-1蛋白,并分析了各个龄期的表达量。【方法】设计引物,扩增松材线虫的galectin-1基因,使用双酶切的方法连接p ET-28a载体和目的基因,转化到大肠杆菌DH5α感受态细胞,筛选阳性克隆;在不同温度下,用不同浓度的异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达,Western blot检验蛋白表达情况;采用RT-PCR技术检验松材线虫各个龄期galectin-1基因的表达情况。【结果】由SMART和Predict Protein软件分析可知,该蛋白有2个结构域,并且主要由无规卷曲和β折叠构成;生物学信息分析显示,松材线虫的galectin-1与小卷蛾斯氏线虫的相似性更高;与日本血吸虫相比,线虫能很好地聚集在一个分支上。Western blot检测纯化蛋白大小与查询所得蛋白分子质量一致。RT-q PCR结果显示,以繁殖型2龄松材线虫(L_2)为对照,galectin-1基因在繁殖型3龄(L_3)、繁殖型4龄(L_4)、扩散型3龄(L_(Ⅲ))和扩散型4龄(L_(Ⅳ))松材线虫中的表达量高,尤其是在LⅢ中的表达量最高;雌雄成虫没有显著性差异。【结论】松材线虫的galectin-1基因在p ET-28a原核表达系统中呈可溶性表达,在不同龄期的表达量有差异。本研究为进一步研究松材线虫的galectin-1基因奠定了基础,为松材线虫的防治提供了新的方向。     

牛支原体LRR5蛋白原核表达及其在牛支原体入侵宿主细胞过程中的作用分析

致病性支原体具有入侵宿主细胞的能力,这是其发挥致病作用的关键。介导支原体入侵宿主细胞的自身功能蛋白可能是一种潜在的药物或疫苗靶标。【目的】克隆表达牛支原体(Mycoplasmabovis) MBOVPG45_0564基因编码蛋白(命名为LRR5蛋白),并探究其在M. bovis入侵宿主细胞过程中的作用。【方法】利用NCBI数据库对MBOVPG45_0564基因进行同源性分析,用Discovery Studio Client系统对LRR5蛋白进行蛋白结构预测;原核表达LRR5蛋白并制备其小鼠多克隆抗体,利用免疫电镜对LRR5蛋白进行亚细胞定位;通过平板计数、激光共聚焦显微镜观察LRR5抗体封闭后M. bovis对胎牛肺(embryonic bovine lung, EBL)细胞入侵率的变化;将LRR5蛋白偶联至荧光微球表面后,以激光共聚焦显微镜及高内涵活细胞成像系统观察微球进入EBL细胞情况。【结果】MBOVPG45_0564基因在牛支原体属中为保守基因,其编码蛋白LRR5为膜相关蛋白,空间构象呈典型的月牙状,多个重复的亮氨酸基序以超螺旋方式组装并形成螺线管蛋白质结构单元。LRR5抗体封闭后,M. bovis对EBL细胞的入侵率显著降低(P<0.05),荧光微球偶联LRR5蛋白后,荧光微球可成功进入EBL细胞。【结论】MBOVPG45_0564基因编码的LRR5蛋白定位在M. bovis膜上,在M. bovis入侵宿主细胞过程中发挥着重要作用。     

苹果蠹蛾气味结合蛋白基因CpomOBP20的克隆及表达分析

[目的] 通过克隆苹果蠹蛾气味结合蛋白CpomOBP20基因cDNA序列,分析其序列特征和表达谱,旨在更好地了解OBP基因在苹果蠹蛾生命活动过程中的作用,为该害虫的绿色防控提供理论支撑。[方法] 采用RT-PCR法扩增苹果蠹蛾气味结合蛋白CpomOBP20基因cDNA序列,并使用生物信息学软件对其核苷酸和氨基酸序列进行分析;基于qPCR技术分析CpomOBP20基因在苹果蠹蛾4龄幼虫不同组织(头、血淋巴、表皮、脂肪体、中肠、马氏管和唾液腺)以及雌雄成虫不同末端组织(头、触角、下唇须、喙、足和翅)中的表达情况,利用分子对接研究了CpomOBP20与3种保幼激素的结合能力。[结果] 苹果蠹蛾气味结合蛋白CpomOBP20基因的开放阅读框长459 bp,共编码152个氨基酸,等电点为6.30,蛋白分子质量为16.264 ku,N末端具有20个氨基酸组成的信号肽序列,蛋白质序列中具有6个保守的半胱氨酸残基,属于Classical OBP。序列分析表明,CpomOBP20的氨基酸序列与小菜蛾OBP (XP_011557123.1)的一致性最高,在亲缘关系上更加接近。qPCR结果表明,CpomOBP20基因在苹果蠹蛾4龄幼虫以及雌雄成虫不同组织中均有表达,其中在4龄幼虫的血淋巴中表达量最高,在雌雄成虫表达量最高的分别是翅和足,其次是头部。分子对接结果表明,CpomOBP20与3种保幼激素均具有较好的结合能力,可能参与保幼激素的结合与转运。[结论] 本研究明确了CpomOBP20的核苷酸和氨基酸序列的组成及编码蛋白的理化性质,并推测CpomOBP20的作用可能不仅局限于嗅觉识别,在非嗅觉器官中也可能起着重要的生理作用,为今后更深入地探究气味结合蛋白在苹果蠹蛾生命活动中的作用机理提供数据支撑。     

核盘菌角质酶的克隆、表达及活性分析

角质酶可降解脂肪族或芳香族聚酯,对聚对苯二甲酸乙二醇酯也具有较好的降解作用,但目前市面上角质酶产品非常稀缺,因此寻求一种高效表达的角质酶用于工程酶的开发非常有必要.本研究从核盘菌中克隆得到8个角质酶基因,利用PCR结合RT-PCR技术筛选出主效基因SsCut-52,利用大肠杆菌Escherichia coli BL21...