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肌肉生长抑素(Myostatin,MSTN)又称为生长分化因子8(GDF-8),是转化生长因子β(TGF-β)超家族的重要成员,在调节动物肌肉含量上发挥负调控作用,因此,在医学治疗和畜牧业生产中,具有拮抗MSTN功能的生物因子有着良好的应用前景和较高的经济价值。MSTN前体经体内蛋白酶水解后,产生N端的前肽分子和C端包含110个氨基酸残基的活性分子。前肽分子通过与C端二聚体以非共价键结合抑制后者的生物学活性,是MSTN天然的拮抗分子。此外,当MSTN前肽第76位天冬氨酸突变为丙氨酸(D76A)后,在体内能抵抗BMP-1/TLD金属蛋白酶的特异性切割作用,从而更有效地抑制C端二聚体的活性。本研究首先克隆了通城猪含有第一个内含子的MSTN前肽基因,构建了真核定点诱变载体,并通过转染C2C12细胞验证了载体表达的有效性。以通城猪血液样品中提取的DNA作为模板,PCR扩增得到含第一个内含子的MSTN前肽基因,扩增产物进行克隆、测序。再将目的片段定向克隆到去除了EGFP基因的pEGFP-N1表达载体中。通过定点诱变方法将前肽编码序列第76位天冬氨酸突变为丙氨酸,获得了定点诱变载体pEGFP(-)-N1-ProMstnD76A,并瞬时转染C2C12细胞。48h后,通过RT-PCR和Real-time PCR方法检测目的基因的表达情况。结果表明:本研究成功克隆了通城猪含第一个内含子的MSTN前肽基因,并对该基因进行定点诱变修饰,构建了真核表达载体,转染后其前体mRNA能在C2C12细胞中进行正确剪接,目的基因mRNA表达水平较高。本研究为猪MSTN前肽基因在体内表达的研究奠定基础,为MSTN前肽转基因猪的制备提供了有用的基因分子材料。利用GST融合表达系统高效、快速地表达重组目的蛋白,本研究获得了高纯度的野生型和定点诱变型猪MSTN前肽蛋白分子,并初步验证了其生物学活性。将大小为678bp的野生型和定点诱变型猪MSTN前肽cDNA片断插入到原核表达载体pGEX-6p-1的多克隆位点中,重组质粒转化E.coli BL21后,在诱导温度为37℃,IPTG终浓度为1mM下诱导表达6h。结果表明,表达产物融合蛋白GST-ProM和GST-ProMD76A主要以包涵体形式存在,融合蛋白经蛋白变性、复性后,利用GSTrapTMFF亲合层析柱进行纯化。在PreScission蛋白酶作用下,特异性切除融合蛋白N端GST标签蛋白,获得了纯化的重组蛋白ProM(SP-)和ProM(SP-)D76A。从1L菌液中分别获得4.4mg和4.2mg重组蛋白,其纯度达到98%。利用CCK-8进行细胞增殖试验来检测了重组蛋白的生物学活性,ProM(SP-)和ProM(SP-)D76A重组蛋白均能抑制重组人MSTN(rhMSTN)的功能,但两者的活性没有显著性差异。