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金属硫蛋白(MT)是一类分子量较小、富含Cys的金属结合蛋白,广泛分布于生物界。近年来研究表明,金属硫蛋白不仅参与体内微量元素的储存、转运和代谢,还具有拮抗电离辐射,清除自由基以及重金属解毒等作用。而植物金属硫蛋白的发现相对较晚,研究表明,植物金属硫蛋白可以通过其大量的Cys残基螯合重金属并清除活性氧,使植物免受氧化损伤。它还参与了植物的发育、胚胎发生、抵抗逆境胁迫等多种生理过程,因此对植物的生长非常重要。
本研究旨在建立海州香薷金属硫蛋白的高效表达及纯化体系,制备其多克隆抗体。根据已克隆的海州香薷金属硫蛋白基因序列,设计并合成一对特异性PCR引物。以基因cDNA第一链为模板,通过PCR扩增获得MT基因,并进一步将之克隆在质粒载体pGEM-T easy上。用限制性内切核酸酶从该载体上切下目的基因,然后插入到表达载体pGEX-2T上获得重组表达质粒,转化大肠杆菌BL21,IPTG进行诱导表达,得到分子量约为33kDa的GST-EhMT1融合蛋白。该融合蛋白以可溶性和包涵体两种形式存在。可溶性蛋白经GST亲和树脂纯化后得到高纯度的目的蛋白。以融合蛋白作为抗原免疫家兔制备得到多克隆抗体。本实验取得如下研究结果:
1.成功地将扩增得到的目的基因EhMT1与克隆载体pGEM-T easy连接并转化到宿主菌JM109中,构建了重组克隆载体pGEM-T-EhMT1。
2.构建了EhMT1的原核表达载体pGEX-2T-EhMT1。序列分析表明,目的基因按正确的阅读框架插入到表达载体GST序列中。筛选出阳性重组体,表达的蛋白产物经SDS-PAGE证明EhMT1基因在大肠杆菌中成功得到了表达,其分子量约为33kDa.
3.经过优化目的融合蛋白的表达条件后,得到了含量比较高的可溶性融合蛋白。该可溶性融合蛋白纯化后得到单一的目的融合蛋白条带。
4.以目的融合蛋白作为抗原免疫成年家兔,获得多克隆抗体。间接ELISA和Western blotting分析表明,我们获得了高滴定度且特异性良好的多克隆抗体。该多克隆抗体的获得为目的基因进一步的功能验证、植物转基因检测等研究提供了依据。