论文部分内容阅读
近年来,随着冶金、仪表、印染等工业的发展,排出废水中重金属离子大幅度增加,除直接对海洋生物造成毒害外,重金属还会在河口浅海区沉积于淤泥中,对栖息于潮间带滩涂中的生物生存与生长带来不良的影响。可口革囊星虫(Phascolosoma esculenta Chen et Yeh)属底栖动物,其味道鲜美,含有丰富的蛋白质、多种氨基酸、微量元素和能够调节大脑功能的牛磺酸等,具有多种药理活性。可口革囊星虫在恶劣的环境中却能生长良好,这与其抗性很强,可抗低温、高温、缺氧和重金属等条件是密切相关的,故具有非常重要的研究价值。
本文以可口革囊星虫为研究对象,利用相关基因部分氨基酸序列设计兼并引物,通过RNA提取、反转录、cDNA末端快速扩增(RACE)等一系列分子生物学技术,克隆得到热休克蛋白70(HSP70)基因、铁蛋白(ferritin)基因、蚯蚓血红蛋白(hemerythrin)基因的全长序列。利用E.coli对这三种基因进行体外重组表达,为进一步在蛋白水平上研究其功能提供了条件。纯化蛋白后进行多克隆抗体的制备,Western blot检测多克隆抗体的特异性。得到如下实验结果:
首先,成功地从可口革囊星虫血液中获得热休克蛋白70基因的全长序列。该基因全长2520bp,5’-端非编码区为125bp,3’-非编码区为421bp,开放阅读框长度为1974bp,可编码658个氨基酸。经比对分析表现出极高的同源性。其理论蛋白质分子量为71.5947KD,理论等电点为5.15,经二级结构预测表明HSP70属于一种混合型蛋白,为抗原表位的确定提供了有力的证据。E.coli成功对其进行了体外重组表达,重组菌在相对分子质量在66.4KD与97.2KD之间可见明显的条带。Western blot结果表明重组表达的蛋白与鼠抗可口革囊星虫HSP70的多克隆抗体能特异性结合。
第二,可口革囊星虫铁蛋白基因全长1017bp,5’-端非编码区为151bp,3’-非编码区为341bp,开放阅读框长度为525bp,可编码175个氨基酸,与海星ferritin,刺参ferritin,仿刺参ferritin等的同源性较高。其理论蛋白质分子量为20.1955KD,理论等电点为5.08。经SDS-PAGE电泳分析,重组菌在相对分子质量在20.1KD与29.0KD之间可见明显的条带,而未经诱导菌株与空载体对照菌则无条带。纯化后制备多克隆抗体。
第三,可口革囊星虫蚯蚓血红蛋白的一亚基全长770bp,5’-端非编码区为83bp,3’-非编码区为327bp,开放阅读框长度为360bp,可编码120个氨基酸。从氨基酸序列来看,可口革囊星虫与库岛管体星虫的同源程度最高,与光裸方格星虫的同源程度次之。其理论蛋白质分子量为13.6294KD,理论等电点为5.78。经SDS-PAGE电泳分析,当IPTG终浓度为1mmol/L时,诱导4h时目的蛋白可以完全表达,重组菌在相对分子质量在14.3KD与20.1KD之间可见明显的条带。纯化后制备的多克隆抗体效果理想。