天花粉蛋白的功能及其在植物病虫害防治中的应用

介绍天花粉蛋白的分子结构和功能的相互关系,天花粉蛋白基因在原核及真核生物中的表达及对真菌、植物病毒和害虫抗性的研究进展,提出了用天花粉蛋白基因进行生物防治的研究方向。     

鸡贫血病毒衣壳蛋白基因的原核表达

[目的]为VP1蛋白的免疫学研究和鸡贫血病毒基因工程疫苗的研制奠定基础。[方法]将1个新克隆的鸡贫血病毒vpl基因（AF448446）在大肠杆菌DE3中进行表达,并对该蛋白进行纯化。[结果]结果表明：已成功构建了表达载体pET30（b^＋）-vp1;VP1蛋白已成功诱导表达并得以纯化;获得的VP1蛋白序列与已发表的VPl蛋白序列存在差异。[结论]试验克隆的vp1基因大小为1347bp,编码449个氨基酸的蛋白。     

烟草环斑病毒外壳蛋白基因片段原核表达载体的构建及表达

根据烟草环斑病毒外壳蛋白(TRSV-CP)基因的保守序列设计引物,采用RT-PCR方法,获得烟草环斑病毒基因组中编码外壳蛋白部分基因片段,将其插入原核表达载体pET28a中,获得重组表达质粒pET-CP,转化大肠杆菌BL21(DE3)后,利用IPTG诱导蛋白大量表达.重组蛋白经过Ni -NTA纯化后,SDS-PAGE和Western blotting分析结果表明,TRSV-CP基因在大肠杆菌中获得了高效表达,产生的融合蛋白分子质量约为34ku,并具有免疫学活性.以纯化的表达蛋白免疫新西兰大白兔,多抗血清效价达1:409600,可以与重组蛋白发生抗原抗体反应.     

牛传染性鼻气管炎病毒gD蛋白的原核表达及其免疫原性

为研制检测牛传染性鼻气管炎病毒(IBRV)的试剂盒,对IBRV gD蛋白主要功能域的表达及免疫原性进行研究。根据NCBI数据库录入的1型牛疱疹病毒(bovine herpesvirus type 1)gD蛋白序列(Gen Bank登录号为NC_001847)设计引物,用PCR扩增gD基因类免疫球蛋白结构域,构建原核表达载体pET32a–Δg D,转化大肠杆菌Rosseta(DE3)感受态细胞,并诱导重组蛋白表达。经SDS–PAGE分析,获得了相对分子质量约43 000的目的蛋白,该蛋白的相对分子质量与gD融合蛋白的理论相对分子质量一致。经镍柱纯化后,重组蛋白的质量浓度为2.5 mg/m L,纯度约为95%,Western Blot及ELISA鉴定结果显示该重组蛋白具有良好的免疫原性和反应原性,可用于IBRV抗体检测试剂盒的开发。     

杜仲EuGT4基因原核表达及其编码蛋白纯化

为进一步研究杜仲糖基转移酶结构和功能提供科学依据,利用贵州省农业生物工程重点实验室构建的杜仲(Eucommia ulmoides Oliver)基因组数据库注释信息,从杜仲克隆得到1个全长为1 461bp的糖基转移酶(glycosyltransferase,GT)cDNA序列,将该基因命名为EuGT4;利用基因重组技术构建原核表达载体pET30a-EuGT4,遗传转化大肠杆菌BL21(DE3);在37℃条件下,以终浓度为0.2mM的异丙基β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导16h,并采用镍-亚氨基二乙酸(Ni-IDA)亲和层析柱纯化蛋白,以15%SDSPAGE凝胶电泳定性分析。结果表明:EuGT4重组蛋白以包涵体形式在BL21(DE3)中表达,经SDS-PAGE凝胶电泳检测和Western Blot鉴定,在相对分子质量约50kD处有1条特异性蛋白条带,确定为杜仲EuGT4蛋白。     

奶牛TNMD基因的克隆与原核表达

从奶牛组织中克隆Tenomodulin(TNMD)基因的cDNA序列,采用双酶切后连接表达载体pGEX-4T-1,转入大肠杆菌BL21中进行诱导表达。结果表明,TNMD基因的序列全长为957 bp,通过双酶切构建的表达载体pGEX-TNMD在BL21大肠杆菌中成功表达了分子量为59.68 kDa的融合蛋白。     

牛SPAG11D基因的原核表达及其抑菌活性研究

为了检测重组蛋白SPAG11D的抑菌活性,提取牛睾丸组织总RNA,经RT-PCR扩增了SPAG11D基因,将该基因插入p ET-32a(+)融合表达载体,并转入BL21(D3)进行原核表达,通过改变IPTG浓度和诱导时间优化表达条件,并用琼脂扩散法测定重组蛋白体外抑菌活性。结果显示,成功扩增牛SPAG11D基因,产物大小为390 bp,其序列与Gen Bank公布序列相一致;正确构建了原核表达载体p ET-32a(+)-SPAG11D,重组蛋白最佳表达条件为IPTG终浓度1.0 mmol/L、诱导时间为4 h;表达产物的分子质量约为33 k Da;该重组蛋白对霍乱弧菌具有明显的体外抑菌活性。本研究成功构建了牛SPAG11D基因的原核表达载体,并获得了具有抑菌活性的重组蛋白His-SPAG11D。     

人朊蛋白基因的克隆与原核表达

以人血液中提取的总DNA为模板,克隆朊蛋白(prion protein,PrP)基因Prnp户的开放阅读框(ORF),与pMD -18T载体连接后转入E．coli JM109,用Blast软件比较重组质粒序列,结果表明获得的人Prnp的ORF与Genbank登录的相应核苷酸序列最高同源性为99．6％,推导的氨基酸序列同源性为99．8％,将编码人成熟PrP的基因定向克隆到 pET-30a(+)表达载体,将重组质粒pET-homPrP转化E．coli BL21(DE3),在37℃下用1．0 mmol／L IPTG诱导,重组融合蛋白获得高效表达,SDS-PAGE显示表达产物以包涵体形式存在,占菌体总蛋白的20％～25％．用Ni-NTA 树脂亲和层析纯化了表达产物．Western-blotting分析表明,融合蛋白被抗PrP的单克隆抗体特异识别．因此,在大肠杆菌中表达的人成熟PrP融合蛋白可以作为制备PrP抗体的免疫原．     

原核表达获得Tizip1蛋白

将谷子中的Tizip1基因克隆到原核表达载体pEX-2T中，并使此克隆表达载体在BL21（DE3）宿主菌中表达；用IPTG诱导Tizip1蛋白的表达．结果表明：在30℃利用1mM的IPTG诱导5h可以获得高效的表达产物．     

拟南芥AtCOR15a抗寒基因原核表达载体的构建及蛋白表达

[目的]通过RT-PCR获得拟南芥AtCOR15a基因的ORF全长,经酶切、连接,以pET-28a(+)为原核表达载体.构建成pET28a-COR15a的重组表达载体,研究该基因在大肠杆菌中的表达情况,为进一步研究该基因的功能奠定基础.[方法]根据拟南芥AtCOR15a基因序列设计特异引物,利用RT-PCR的方法扩增目的基因,构建原核表达载体pET28a-COR15a,并将此重组质粒转化到大肠杆菌菌株BL21(DE3)中,经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷( IPTG)诱导表达,SDS-PAGE电泳分析,验证其蛋白表达量,并对其体系进行优化.[结果]AtCOR15a在大肠杆菌中成功表达,在37℃条件下诱导表达量最大,而30和16℃条件下蛋白表达量降低,IPTG浓度0.2～1.0 mmol/L对蛋白的表达量影响不大,并没有明显差异.但通过在不同诱导时间取样分析,结果发现加入IPTG后诱导5 h蛋白表达量最大,而8 h后逐渐降低.[结论]构建的原核表达载体在大肠杆菌中能高效表达,AtCOR15a融合蛋白分子量大约为19 kD,为进一步研究该基因的功能奠定了基础.     

陆地棉锌指蛋白(GZFP)的原核表达

采用大肠杆菌表达体系来获得陆地棉锌指蛋白（GZFP）的融合蛋白．以pMD18-GZFP质粒为模板,用PCR方法扩增获得GZFP基因的编码区序列,将其克隆到表达载体pET28b（＋）中,转化宿主菌BL21（DE3）,成功地构建了陆地棉GZFP基因原核表达载体pET—GZFP、经IPTG诱导、SDS-PAGE电泳分析和蛋白质杂交检测表明,陆地棉GZFP以融合蛋白的形式在大肠杆菌中得到大量表达．     

海带热休克蛋白70基因体外原核表达研究

在前期研究克隆得到全长海带HSP70基因的基础上,为进一步研究藻类HSP70的生物学功能,将海带HSP70基因的开放阅读框区域克隆到表达载体pEASY-E2中,并转化到大肠杆菌BL21（DE3）pLysS。将阳性重组子培养于含有AMP（100 U/mL）的LB培养基,IPTG诱导表达,SDS-PAGE电泳鉴定。经5 h诱导,其表达量达到平台期,继续培养HSP70表达量并不显著增高。5 mM IPTG诱导海带HSP70蛋白表达量高于1 mM IPTG诱导蛋白表达量。     

PRRS病毒核衣壳蛋白基因的原核表达

根据猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)核酸序列设计1对引物，用RT—PCR扩增出美洲型PRRSV的核衣完蛋白(N)基因，克隆到pGEM—Teasy载体中，再亚克隆到表达载体pGEX—6p—1谷既甘肽—S—转移酶(GST)基因的下游。重组质粒转化大肠杆菌BL21，用IPTG于37℃条件下诱导，经SDS—PAGE和Western blotting分析，GST—N融合蛋白的分子质量约为39．5ku，另3种不同大小的GST—N降解产物，分子质量分别为33．0、30．5和27．5ku，其中39．5和30．5ku的降解产物分别占菌体蛋白的30．9％和15．3％。结果表明：PRRSV核衣壳蛋白基因在大肠杆菌中以GST融合蛋白的形式得到高效表达，且表达产物能与PRRSV抗体阳性的猪血清发生特异性反应，可作为PRRS诊断抗原。     

奶山羊EGFR蛋白胞外区的原核表达及其多克隆抗体的制备

【目的】原核表达奶山羊表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)蛋白胞外区25-644位共620个氨基酸序列(ECD序列),纯化蛋白并免疫家兔,制备针对山羊EGFR蛋白的特异性多克隆抗体,为山羊EGFR蛋白功能研究奠定基础。【方法】以pMD19-T-EGFR为模板,采用PCR方法扩增得到EGFR胞外区(ECD)基因序列。将ECD序列连接pET-32a(+)质粒构建pET-32a(+)-ECD原核表达载体,将该重组载体导入大肠杆菌BL21(DE3)中并诱导表达。通过Ni-Charged MagBeads纯化重组蛋白后免疫2月龄白色獭兔,采用间接ELISA(iELISA)法测定抗体效价,Western blot检测抗体特异性。【结果】PCR扩增得到1 860bp的EGFR胞外区基因序列,成功构建pET-32a(+)-ECD载体。加入终浓度为0.8mmol/L的IPTG,于37℃诱导表达6h成功得到重组蛋白,该蛋白分子质量约94ku,且为以包涵体形式存在的变性蛋白。iELISA检测抗体效价为1∶16 000;Western blot检测表明,制备的多克隆抗体能特异性识别原核表达的ECD蛋白及在山羊乳腺上皮细胞和HEK293细胞中的EGFR蛋白。【结论】成功制备山羊EGFR多克隆抗体,该抗体可以用于科研试验。     

斑节对虾cyclin H基因的原核表达和蛋白纯化

cyclin H是细胞分裂周期调控中的重要因子,研究斑节对虾cyclin H对阐明斑节对虾卵巢发育机制有重要意义。构建了斑节对虾cyclin H的重组表达质粒p ET21a/cyclin H,利用原核表达技术进行诱导表达获得目的蛋白,并用亲和层析技术进行纯化,用SDS-PAGE、Western blot和质谱联用分析诱导和纯化结果。结果表明,斑节对虾cyclin H重组蛋白获得了表达,纯化的蛋白经鉴定为cyclin H重组蛋白;在22℃和37℃培养条件下,重组蛋白在LA和YTGA两种培养基上均能被诱导表达;22℃条件下,部分融合蛋白为可溶性表达;在37℃培养条件下LA培养基获得较好的效果,且均以包涵体形式存在。     

犬传染性肝炎病毒Hexon基因原核表达条件的优化与表达蛋白的活性

[目的]为了提高犬传染性肝炎Hexon蛋白基因在大肠杆菌中的表达量,研究Hexon基因蛋白的最佳表达条件和表达蛋白的活性.[方法]在大肠杆菌菌株BL21(DE3)培养过程中,选择诱导剂(IPTG)的最佳加入时间、诱导剂(IFTG)浓度、诱导时间以及不同温度条件观察对Hexon融合蛋白表达的影响,以确定最佳表达条件,并用Westem-blot检测重组蛋白的生物活性.[结果]大肠杆菌BL21(DE3)在37℃培养2.25h后,添加终浓度为2.0 mmol/L的IPTG,27℃培养8 h,Hexon重组蛋白表达量最高(1.67mg/mL),所表达的重组蛋白能与犬传染性肝炎阳性血清相结合.[结论]在高浓度IPTG诱导和冷培养条件下,Hexon蛋白基因的表达量最高,表达出的重组蛋白具有很好的反应原性,为进一步研究六邻体蛋白的作用机理及亚单位疫苗的研究提供了实验基础.     

水稻OsRFP1基因的原核表达与蛋白纯化

以推导的氨基酸序列分析,水稻OsRFP1基因编码一分子量为34.24kDa锌指蛋白。将OsRFP1基因编码区cDNA序列插入到pGEX4T-3载体中构建OsRFP1-gst融合基因的表达载体,并将质粒转化宿主菌大肠杆菌BL21DE3。经IPTG诱导,融合蛋白在BL21DE3细胞中获得表达。利用亲和层析的方法对融合蛋白进行了纯化,SDS-PAGE蛋白电泳显示获得一60kDa的唯一蛋白条带,即OsRFP1-GST融合蛋白。     

蜡梅金属硫蛋白基因的克隆与原核表达

金属硫蛋白(metallothionein,MT)是一类富含Cys,能够结合重金属的低分子量蛋白质,广泛分布于生物界。在构建好的蜡梅花cDNA文库并进行EST分析的基础上,通过随机克隆测序得到了1个蜡梅金属硫蛋白的cDNA,命名为CpMetallothionein(CpMT)。CpMTcDNA全长为1083bp,基因内部含有一长度为240bp的开放阅读框,可编码79个氨基酸残基。将CpMT插入原核表达载体pET-32a,并转化Origami2感受态细胞。诱导表达产物经SDS-PAGE结果显示,目的蛋白约为30kD。表达的融合蛋白以包涵体和可溶性蛋白2种形式存在,用His-Bind蛋白纯化回收试剂盒对其进行纯化回收,得到了高纯度蛋白,为今后研究奠定基础。     

单体红色荧光蛋白基因DsRed2的克隆及其原核表达

从原始质粒p DsRed2-1中分离红色荧光蛋白基因DsRed2、构建原核表达载体p GEX4T1-DsRed2,进行了原核表达。结果表明:目标DNA序列含有由678 bp构成的开放阅读框(ORF),编码由225个氨基酸构成的蛋白(红色荧光蛋白,简称RFP2)。与参考序列相比,目标DNA序列在其ORF内存在一个单碱基的同义突变,所编码的目的蛋白氨基酸序列不变。DsRed2基因在常用的表达菌株BL21(DE3)和克隆菌株DH5α中都能够表达出目的蛋白RFP2,使菌落呈现红色。在BL21(DE3)中,在1~5 h内,随诱导时间的延长,RFP2的表达量迅速增加,此后增加不明显。在原核细胞中表达出的RFP2,大多以难溶性包涵体形式存在,仅少量溶于细胞质中,但都能正常显示出红色。RFP2为单体红色荧光蛋白,且在自然光下即可激发出红色荧光;DsRed2作为报告基因,可以非常简单、方便地区分出阳性和假阳性菌落。