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作为有机体受到高温等一些逆境胁迫后大量表达的热应激蛋白,HSP70(Heat Shockprotein70 KDa)蛋白质家族广泛参与生物体内变性蛋白质的复性和降解,以及新生肽的运输、折叠、组装、定位等多种生理过程。编码HSP70蛋白家族的基因在藻类中也是普遍存在的,无论是原始的单细胞藻类还是多细胞的大型藻类,HSP70基因在藻类适应环境的过程中起了极其重要的作用。但有关HSP70在海藻抗逆环境胁迫中的作用一直未得到深入研究。以大型经济海藻条斑紫菜的丝状体为实验材料,克隆得到一条636bp的HSP70基因的EST序列,然后采用3RACE和5RACE PCR技术,克隆得到完整的HSP70基因。该基因序列全长为2221bp,预测的HSP70基因的ORF为1992bp,共编码663个氨基酸,5UTR长度为119 bp,3UTR长度为110bp,命名为PyHSP70。保守结构域分析表明该基因含有ATPase活性的NBD(nucleotide binding domain)保守结构域。理化性质预测发现,蛋白质分子量为71.7KDa,等电点为4.93,是稳定蛋白质。将PyHSP70基因与表达载体pET-28a连接,构建了原核表达载体,将其转入大肠杆菌表达菌株BL21进行表达,提取得到融合蛋白。经SDS-PAGE电泳后显示PyHSP70分子量约为71KDa,与预测的蛋白质分子量相接近。大量诱导重组蛋白质并进行纯化,BCA(bicinchoninic acid)法进行蛋白质浓度测定,结果显示浓度为1mg/mL。ATPase活性检测显示随着蛋白质添加量的增加,反应体系中ATP含量减少,表明HSP70蛋白具有ATPase活性。 测定大肠杆菌在高温胁迫下和正常条件下的生长曲线,结果显示高温条件下转pET-28a/PyHSP70菌株的生长情况明显好于对照组,说明HSP70基因过表达提高大肠杆菌的耐高温能力。高温诱导条斑紫菜HSP70基因的表达,在热诱导3~6 h,基因表达量达到高峰,显示了该基因的表达与植物体耐热性相关联。 PyHSP70基因的克隆和表达分析以及重组HSP70蛋白活性测定,发现HSP70具有增强藻体耐热能力,为进一步研究藻类植物抗性提供了参考。