Trx-CTX镇痛功能的研究及JzTx-Ⅲ原核表达载体的构建、表达、纯化

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目的:(1)本研究旨在对μ-芋螺毒素-KIIIA的基因工程表达产物Trx-CTX融合蛋白的镇痛效果进行评价。(2)敬钊毒素-III(JzTx-III)的原核表达载体构建及蛋白表达纯化的初步探讨。   方法(1)小鼠醋酸扭体模型:将实验动物随机分组,小鼠腹腔注射7mg/kg的Trx-CTX融合蛋白,对照组给予同体积的生理盐水,分别作用不同时间后,腹腔注射0.6%冰醋酸10ml/kg,观察20min内小鼠的扭体反应数,计算小鼠扭体次数抑制率,分析Trx-CTX融合蛋白镇痛作用的时间相关性;将实验动物随机分组,小鼠腹腔注射不同剂量的Trx-CTX融合蛋白,对照组给予同体积的生理盐水,作用45min后,小鼠腹腔注射0.6%冰醋酸10ml/kg,观察20min内小鼠的扭体反应数,计算小鼠扭体次数抑制率,分析Trx-CTX融合蛋白镇痛作用的剂量相关性;小鼠热板实验:采用热板测痛仪致痛,将预选合格的实验动物随机分组,小鼠腹腔注射10mg/kg Trx-CTX融合蛋白,阴性对照组给予同体积生理盐水,阳性对照组给予10mg/kg盐酸吗啡,分别作用不同时间后,测定各组小鼠热板反应潜伏期,计算痛阈提高百分率,分析Trx-CTX融合蛋白镇痛作用的时间相关性;预选合格小鼠随机分组,小鼠腹腔注射不同剂量的Trx-CTX融合蛋白,作用45min后,测定各组小鼠的热板反应潜伏期,并计算痛阈提高百分率,分析Trx-CTX融合蛋白作用的剂量相关性。(2)人工合成含JzTx-III基因的序列,5端添加KpnI酶切位点,3’端添加TAA终止密码子及EcoR I酶切位点,定向克隆到质粒载体Pet-32a(+),构建重组融合表达载体Pet-32a(+)-JzTx-III,经过PCR,酶切和测序鉴定正确后,转化大肠杆菌Origami2(DE3);用IPTG诱导表达融合蛋白,对诱导表达的变量(初始菌浓度、诱导剂浓度、诱导时间)进行优化,SDS-PAG分析蛋白表达量。   结果(1)通过测定不同作用时间,不同剂量的Trx-CTX融合蛋白对小鼠扭体次数的影响,采用SPSS17.0软件分析得到如下结果:TX-CTX融合蛋白能明显减少小鼠扭体反应次数,计算融合蛋白作用不同时间的扭体次数抑制率得知;融合蛋白作用30min(90.3%);45min(90.9%);60min(89.5%)时,扭体次数抑制率达50%以上,认为有镇痛效果;作用45min时,扭体次数抑制率最高;Trx-CTX融合蛋白剂量>3mg/kg时,P<0.05,对照组和实验组差别有统计学意义,融合蛋白剂量>5mg/kg时,扭体次数抑制率>50%,有镇痛效果;Trx-CTX融合蛋白在小鼠热板测痛模型上能明显缩短小鼠热痛潜伏期,表现出显著的镇痛效果,作用45 min时镇痛效果最好;剂量为5 mg/kg,10 mg/kg、15 mg/kg时,小鼠痛阈提高百分率分别为10.4%、31.%、52%。(2)重组表达载体Pet-32a(+)-JzTx-III经PCR,酶切和测序分析,证实构建正确:JzTx-III在Origami2(DE3)中以可溶性蛋白的形式高效表达;融合蛋白在IPTG浓度为0.3mmol/L,初始菌浓度为OD600=0.8,16℃表达16h可获得最大表达量;纯化后获得的蛋白质纯度高达85%以上。   结论(1)在小鼠醋酸扭体模型中,Tx-CTX融合蛋白能显著抑制小鼠醋酸诱导的扭体反应,说明融合蛋白对小鼠由醋酸引起的炎症疼痛有一定的镇痛作用:在热板实验中,融合蛋白能延长小鼠热板潜伏期,提高痛阈百分率,说明融合蛋白对由热引起的疼痛也有一定的缓解作用。(2)成功的构建了原核表达载体Pet-32a(+)-JzTx-III;JzTx-III以可溶性融合蛋白形式在原核表达系统中高效表达。
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