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NifU超家族蛋白是进化上相当保守的一些蛋白质家族,包括Nif.N家族(含有NifU的N端结构域)和NifUC家族(含有NifU的C端结构域),以及一个中心区域。NifU的N末端和C末端区域在固氮酶铁蛋白[4Fe-4S]中心的合成中起着脚手架蛋白的作用。在非固氮生物如非固氮细菌以及真核生物中,NifU的同源蛋白NifU-like在普通的Fe-S中心的生物合成中也起着重要作用。
从本实验室的家蚕蛹cDNA文库中发现一个全长57.bp的基因序列,编码的蛋白含有NifU的C端结构域,我们命名为BmNifUL,GenBank登录号为DY230662.1。该基因ORF为38.bp,编码128个氨基酸,预测分子量为14.3.kD。我们将扩增到的BmNifUL基因克隆到融合表达载体pGEX-4T-3相应的酶切位点上,得到融合蛋白表达质粒pGEX-4T-3-BmNifUL,经PCR、酶切鉴定以及测序证明重组质粒是正确的。将该重组质粒转化大肠杆菌Rosetta,用终浓度为.mM的IPTG诱导重组菌后,裂解菌体作SDS-PAGE分析,在4.kD左右的位置有一条特异性蛋白条带,与预期值(融合标签26.4.kD,BmNifU.14.3.kD)相符。融合蛋白以可溶性形式存在,故用超声裂解菌体后1200.rpm离心所得的上清以亲和层析的方法纯化目的蛋白GST-ta.BmNifUL。经FPLC反相柱层析进一步纯化后,再进行质谱分析,得到该融合蛋白的分子量为40.92.kD,证实了该蛋白表达的正确性。用凝血酶将融合蛋白中的GST标签切除后,再通过亲和层析进一步纯化,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。亚细胞定位结果表明,该蛋白主要存在细胞质中。我们还利用荧光定量PCR和Wester.blot的方法,对BMNifUL在家蚕卵、五龄幼虫、蛹、蛾等发育时期,以及五龄幼虫各组织中的转录和表达进行比较,结果显示:BmNifUL基因在家蚕四个发育时期中的转录由高到低依次为蛹、卵、五龄幼虫、蛾。BmNifUL基因在家蚕五龄幼虫各组织中的转录由高到低依次为马氏管、表皮、血淋巴、脂肪体、肠、头部、气管、睾丸、丝腺。Wester.blot结果表明,该蛋白在家蚕的四个发育时期和五龄幼虫的头部、脂肪体、肠、气管、马氏管、表皮、血淋巴中均有表达,而在丝腺和睾丸中没有检测到该蛋白的存在。