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此前,国内外未见鹅白细胞介素-18(GIL-18)的研究报告,GenBank上未有鹅IL-18基因序列。本研究目的是克隆鹅IL-18基因、构建鹅IL-18基因原核、真核表达质粒,制备重组鹅IL-18免疫血清,为研究鹅IL-18的生物学活性等奠定基础。
通过对GenBank中的鸡、鸭IL-18基因序列和已克隆的广东马冈杂交鹅IL-18基因中间333bp序列进行分析,设计上、下游引物各3条,组合进行RT-PCR鹅IL-18全基因的试验,先后成功扩增、克隆广东马冈杂交鹅、广东清远杂交鹅和广东阳江杂交鹅IL-18全基因序列642bp。序列测定和分析结果表明:三个杂交品种鹅的IL-18全基因序列642bp都相同,含一个603bp的开放阅读框架,编码200个氨基酸的IL-18前体蛋白,分子质量23-2ku,N端30个氨基酸为前导蛋白,其余170个氨基酸为功能蛋白,在动物中与鸭IL-18基因的核苷酸和推导氨基酸相似性都最高,前者96.5%,后者95.5%。
根据克隆的鹅IL-18基因,设计一对带酶切位点的特异性引物,经PCR扩增获得鹅IL-18基因ORF片段,将该片段插入原核表达载体pET32a(+),获得重组原核表达质粒pET-GIL-18。转化大肠杆菌BL21,阳性菌在IPTG诱导下,重组质粒pET-GIL-18以融合蛋白GIL-18-His·Tag形式进行表达。SDS-PAGE结果显示,融合蛋白约为40ku,与预期结果相一致。Western Blot检测结果表明,融合蛋白能与鼠源抗6×组氨酸单抗发生免疫反应。将表达菌体超声破碎裂解后,SDS-PAGE检测显示,融合蛋白主要以包涵体形式存在。用His Trap FF crude柱子纯化表达蛋白,得到了纯度较高的GIL-18-His·Tag融合蛋白。以纯化的原核表达蛋白为抗原免疫兔子,制备兔抗鹅IL-18多克隆抗体。
本研究首次克隆了鹅IL-18基因,通过克隆多个品种鹅IL-18基因对该序列的准确性进行了验证,并在GenBank注册了第一条鹅IL-18基因序列,登录号为EFl59728;成功构建了鹅IL-18基因的原核表达质粒pET-GIL-18,优化了表达条件,制备了兔抗重组鹅IL-18蛋白多克隆抗体,为重组鹅IL-18蛋白的生物学活性、应用、单抗的制备等进一步研究奠定了基础。
另外,还构建了鹅IL-18基因真核表达质粒pcDNA-GIL-18,为其表达及应用研究奠定了基础。