犬MG53蛋白的重组表达及其生物学特性的初步分析

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ljc20090204
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Mitsugumin 53(MG53)是tripartite motif protein(TRIM)家族成员之一,也被称作TRIM72,该蛋白在啮齿动物体内的分布具有肌肉组织特异性。MG53蛋白可以通过细胞内囊泡的核化修复损伤的胞膜;还可通过胰岛素信号通路参与调控胰岛素的表达水平;对肾小管上皮细胞、肺泡上皮细胞和心肌细胞具有修复作用,能有效抵抗急性肾损伤和肺脏损伤,同时在心肌细胞膜损伤的修复中具有治疗活性;MG53蛋白还可通过血脑屏障修复脑损伤。目前对于MG53蛋白的功能研究主要集中在人和小鼠,犬作为重要的模式动物却没有MG53蛋白的相关研究,这对其在高等动物体内生物学作用的研究缺乏支撑。因此,本研究克隆了犬MG53基因并表达了重组蛋白,模拟预测了犬MG53蛋白结构和生物学功能,对其在犬各组织中的表达差异进行初步检测。为进一步研究犬MG53基因在机体内的表达情况及其蛋白的生物学特性,本研究利用基因克隆和蛋白表达技术,首次克隆得到由1434个核苷酸构成的犬MG53基因;通过结构及生物学功能预测发现:该蛋白易降解,具有RING、B-Box、Coiled-coil及PRY-SPRY四个功能结构域,并分布有Cysteamine、2-Amino-1-Ethanethiol、Thioethanolamine、2,3-Deshydrolanthionine、Zn2+及Mg2+等分子结合位点,具有蛋白结合能力。该预测结果与相关的研究结果很相近,提示犬MG53基因可能具有参与泛素化、骨骼肌细胞修复等重要的生物学功能。本研究同时应用pMAL-c5X原核表达体系,获得MG53全长基因及其截短基因重组蛋白,截短基因重组蛋白同时融合有MBP和His标签。采用Ni2+填料对截短基因重组蛋白进行纯化。将其纯化产物作为免疫原免疫BALB/c小鼠,并制备杂交瘤细胞,通过ELISA和Westen blot筛选最终获得3株阳性杂交瘤细胞株。本研究还对MG53蛋白在犬的不同组织器官中的表达和分布情况进行了初步研究。采集了成年犬及幼龄犬的各15份不同组织样本,TRIZOL法分别提取了总RNA,通过探针法荧光定量PCR(qPCR)法测定犬MG53基因在各组织中的mRNA的表达水平和差异,结果表明:成年犬各组织中MG53基因mRNA在小肠中表达量最高,显著高于其他各检测组织(P<0.05),而在脑和心肌中的表达量最低,差异不显著(P≥0.05)。幼龄犬各组织中MG53基因mRNA在肺中的表达量最高,且显著高于其他各检测组织(P<0.05),其次是在膈肌和脾脏中的表达量也较高,两间差异不显著(P≥0.05),但与其他检测组织间表达量差异显著(P<0.05);其余的各检测组织表达量较低,其中在心肌和脑中的表达量最低,但彼此间差异不显著(P≥0.05)。犬MG53基因在相同组织不同日龄的犬中的mRNA表达量比较结果表明:在腿肌、肺脏、心肌、脑和肝脏中MG53的mRNA表达量均为幼龄犬高于成年犬,只有肺脏的差异显著(P<0.05)其余检测组织均不显著(P≥0.05);而在肾脏中的表达量差异体现为成年犬高于幼龄犬,且差异不显著(P≥0.05)。综上,本研究成功克隆获得犬MG53基因,并探索建立了犬MG53重组蛋白表达体系,表达并纯化获得了犬MG53重组蛋白,对蛋白的分子生物学功能进行了分析预测;对犬MG53基因在犬的各组织器官中mRNA的表达差异进行了初步检测和研究;筛选出3株犬MG53蛋白杂交瘤细胞。本研究结果将为犬MG53蛋白单克隆抗体的制备提供试验材料;为今后开展犬MG53的相关研究提供基础背景和研究方法;也为其他动物MG53蛋白的相关研究提供参考依据。
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