基本信息
- 项目名称：
- 赵学勇
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 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。
