少孢节丛孢菌XJ-A1几丁质酶基因AO-190的克隆、表达及其酶活性的测定

捕食线虫性真菌少孢节丛孢菌在侵染线虫的过程中分泌几丁质酶,为了弄清少孢节丛孢菌几丁质酶基因AO-190的分子特征和功能,对少孢节丛孢菌新疆分离株XJ-A1几丁质酶AO-190进行克隆及分子特征分析,构建原核表达载体p ET32a-AO-190进行表达,并利用镍柱纯化技术纯化重组几丁质酶后,使用几丁质酶ELISA检测试剂盒测定酶活性。结果显示,XJ-A1几丁质酶AO-190基因全长1 574 bp,有4个内含子序列,序列中包含1个1 251 bp的开放阅读框(ORF),编码416个氨基酸,与少孢节丛孢菌标准株(ATCC 24927)的几丁质酶AO-190基因序列的同源性为93. 33%,氨基酸序列的同源性为92. 55%;有信号肽以及1个精氨酸富集区、1个双向核定位信号、1个N-糖基化位点、4个PKC磷酸化位点、6个N-酰基化位点、8个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、1个酰胺化位点、1个低复杂度区,且含有糖苷水解酶18家族几丁质酶保守的底物结合位点SLGG和催化活性位点VDGVDLDLE,属于糖苷水解酶18家族几丁质酶;其二级结构元件有无规则卷曲、α螺旋和β折叠,三级结构为(α/β)8圆桶形结构;系统进化分析表明,AO-190与能产生短柄黏球的Dactylellina haptotyla的几丁质酶(EPS43772. 1)以及能产生收缩环的Drechslerella stenobrocha(EWC46603. 1)几丁质酶亲缘关系最接近,与昆虫和脊椎动物的几丁质酶存在显著的进化距离;经SDS-PAGE和Western Blot分析,原核表达获得的重组蛋白酶分子量约为63 ku,与预期大小一致,且能与小鼠抗少孢节丛孢菌多克隆抗体发生特异性血清学反应;几丁质酶酶联免疫分析(ELISA)检测,经镍柱纯化技术纯化后的重组几丁质酶活性浓度为222 IU/L。