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从本实验室构建的家蚕蛹期cDNA文库中筛选到一条序列,对其进行生物信息学分析,得到完整的ORF序列,并将其命名为BmHSP20.8(Bomby.mor.heatshoc.protein20.8)。该基因ORF长为56.bp,编码186个氨基酸,预测分子量为20.8kD,并含有一类保守结构域,为alpha-crystallin-Hsps。功能位点预测该蛋白具有8个磷酸化位点,小热休克蛋白家族成员的一个共同特点就是特殊丝氨酸残基上的磷酸化,磷酸化作用在小热休克蛋白实现其生物功能过程中起着重要作用。在6个小热休克蛋白多重序列比对中,我们发现该基因具有很高的保守性,在保守结构域区与其它5个小热休克蛋白的相似性很高,有文献报道,该区域是小热休克蛋白的重要功能区。
为了研究BmHSP20.8功能,将该基因的ORF克隆到载体pET-28a(+)相应的酶切位点上,得到融合蛋白表达质粒pET-28a-B.HSP20.8,再经PCR、酶切鉴定以及测序等方法确定了重组子结构。将该重组子转化到大肠杆菌BL21(DE3)上,用终浓度为.mM的IPTG诱导重组菌后,裂解菌体利用SDS-PAGE分析,在3.kD左右的位置有一条特异性蛋白条带,比预期值(融合标签3.5.kD,BmHSP20.8,20 kD)偏大。利用超声波裂解该菌体后离心,以亲和层析的方法纯化上清液,获得目的蛋白His-tag-BmHSP20.8。目的蛋白经FPLC反相柱层析进一步纯化后,进行质谱分析,得到该蛋白的分子量,为24 kD,从而证实了该蛋白表达的正确性。
以纯化所得蛋白为抗原免疫雄性新西兰兔,制备了该重组蛋白的多克隆抗体,ELISA检测该抗血清的效价可达到1:25600以上。提取家蚕五龄幼虫的各组织蛋白,利用荧光定量PCR和Wester.blotting的方法检测不同组织该基因的表达差异,定量内参选用18srRNA。结果表明,BmHSP20.8在家蚕的每个组织中都有表达,且在头、马氏管、生殖腺、气管、表皮中的表达量较高。
利用家蚕卵巢细胞BmN和Bm5研究了BmHSP20.8在正常和受激细胞中的亚细胞定位情况。研究发现,正常情况下,BmHSP20.8主要存在于细胞质和细胞核中;若细胞在39℃热激3h,则其发生从细胞质向细胞膜的迁移;而热激恢复3h后,该蛋白有重新分布于细胞质和细胞核中。