主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 贵州大学     

基本信息

项目名称:
赵学勇
小类:
生命科学
简介:
本作品介绍了一种在可溶性原核表达载体系统pMAL-p2X表达和纯化猪β2m蛋白的方法。作品从pH值、温度、菌体密度、IPTG浓度、诱导时间等方面对猪β2m在pMAL-p2X的表达条件进行了详细研究,并在获得最佳表达条件的情况下对β2m进行纯化。研究结果显示在最佳表达条件下,β2m的相对表达含量可达到45%,纯化后的融合蛋白纯度达到90%以上。本研究为今后开展猪β2m进一步的结构和功能研究奠定基础。
详细介绍:
pMAL-p2X系统是一种可溶性原核表达系统,该系统载体上含有表达麦芽糖结合蛋白(MBP,42.5ku)的malE基因,该基因可以诱导外源蛋白至细胞周质中,并以融合蛋白的形式分泌性表达至培养基上清中,因此非常适合于β2m之类的膜外蛋白的表达(Gao等, 2009)。在对β2m进行进一步的结构和功能的研究中,需要大量的表达纯化蛋白。本研究中,设计实验分别从pH值、温度、菌体密度、IPTG浓度、诱导时间等条件进行优化。表达蛋白经过Amylose树脂柱进行纯化。结果显示:β2m在pMAL-p2X的最佳表达条件为pH=7.5、T(温度)=37℃、OD600=0.3、IPTG=0.5mmol/L和t (诱导时间)=5h。在最佳表达条件下2m的相对表达含量可达到45%。纯化后的融合蛋白纯度达到90%以上。β2m基因在pMAL-p2X表达条件的优化及纯化为今后进一步研究β2m晶体结构和相关功能奠定了基础。

作品专业信息

撰写目的和基本思路

猪β2m蛋白的结构仍然未解析,其相关功能有待于进一步研究。为研究β2m蛋白的结构和功能,需要准备大量的表达蛋白,并进行纯化。该作品研究了猪β2m蛋白在pMAL-p2X中的表达条件并对蛋白进行了纯化,为今后进行β2m蛋白的规模化生产奠定了基础。基本思路是β2m重组质粒鉴定,然后是β2m在pMAL/p2X上最佳表达条件的筛选,最后是β2m在pMAL/p2X上的纯化.

科学性、先进性及独特之处

该作品从涉及目的蛋白表达的pH值、温度、菌体密度、IPTG浓度、诱导时间等条件进行优化,并得到各个条件下的最佳表达条件,并且在最佳表达条件下蛋白的相对表达含量和纯化蛋白。作品设计科学合理,对于研究其他蛋白的表达条件和蛋白的纯化具有借鉴意义。

应用价值和现实意义

该作品提供了一种研究蛋白在可溶性表达体系pMAL-p2X中优化表达的方法,同时该方法也可适用于任何表达体系,也适用于研究任何表达蛋白表达条件的优化。

学术论文摘要

为优化β2m在pMAL-p2X的表达。方法:设计实验分别从pH值、温度、菌体密度、IPTG浓度、诱导时间等条件进行优化。表达蛋白经过Amylose树脂柱进行纯化。结果:β2m在pMAL-p2X的最佳表达条件为pH=7.5、T(温度)=37℃、OD600=0.3、IPTG=0.5mmol/L和t (诱导时间)=5h。在最佳表达条件下β2m的相对表达含量可达到45%。纯化后的融合蛋白纯度达到90%以上。结论:β2m在pMAL-p2X系统表的表达和纯化为进一步研究其结构和功能提供数据。

获奖情况

该作品已经被全国中文核心期刊《中国畜牧兽医》正式接受,发表于2011年第五期。

鉴定结果

经大连大学团委和素质教育基地等有关部门鉴定,论文发表情况属实。该论文已经被全国核心期刊《中国畜牧兽医》接受,发表于2011年5月份。

参考文献

[1]廖俊伟,张小飞,黄显明,等. I型鸭肝炎病毒VP3基因的克隆与原核表达 [J]. 动物医学进展, 2009, 30(7):49-52. [2]高凤山等. 大肠杆菌表达的重组猪β2微球蛋白二级结构的圆二色谱分析[J]. 微生物学报, 2009, 49(2):1596-600. [3]付薇等. 猪链球菌9型cps9G基因的克隆与序列分析[J]. 动物医学进展,2009, (1):1-4.

同类课题研究水平概述

猪β2m属于猪主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)I类分子的轻链分子,与重链分子非共价键结合形成MHC I类分子(Wang等, 2009)。猪β2m于1993年要由Milland首次测定了核酸序列(Milland等, 1993),Rogel-Gaillard后来将其定位于1号染色体q17(Rogel-Gaillard等, 1997)。为研究猪β2m的结构和功能,高凤山等最近克隆猪β2m基因,并在pMAL-p2X载体上进行了表达和二级结构研究(高凤山等, 2009)。然而,到目前为止,猪β2m在pMAL-p2X系统上的最适表达条件未进行研究。 开展β2m进一步的结构和功能的研究需要大量性状良好的纯化蛋白,本研究是在已有研究基础上,对β2m蛋白在pMAL-p2X进行进一步的表达条件的优化,以得到β2m蛋白在pMAL/p2X上的最佳表达条件,并在此基础上纯化为今后研究β2m的结构和功能奠定基础。
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