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胸腺素β4(Tβ4)是由43个氨基酸残基组成的多肽,最初从牛的胸腺中分离得到,随后发现,在体内其它组织中也有分布。Tβ4是动物细胞内一种主要的肌动蛋白调节分子,既不是生长因子,也不是细胞因子,但会对受损组织的再生、重塑和愈合起重要作用。此外,研究还证实Tβ4参与调节上皮形成、血管生成、抗炎等过程,并可促进创伤的愈合,可用来治疗感染引起的内毒素性休克及伴随的多器官功能衰竭,在医学中具有重要意义。虽然Tβ4有着广泛的应用前景,但由于其分子太小,难于直接在大肠杆菌中表达。目前国内用于实验室及兽医临床上使用的Tβ4多为化学合成品,价格昂贵;而从动物组织中提取Tβ4,过程复杂、产量低,成分是多分子小肽混合物,存在着治疗效果差,副反应严重等诸多问题,使其应用受到限制。
本课题利用大肠杆菌偏爱密码子,人工合成鸡Tβ4全长基因,结合PCR技术变换TB4基因的酶切位点,构建鸡Tβ4串联体基因克隆载体PMD18-2Tβ4;将重组克隆Tβ4基因转化入原核融合蛋白表达载体PET32a(+)中;再将重组表达载体PET32a(+)-2Tβ4转化到大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中,经诱导表达,获得高纯度的Tβ4蛋白,并采用高效液相色谱和Westernblot对其进行检测和鉴定,通过脾淋巴细胞增殖实验测定其活性;旨在找一种能经济、简便获得Tβ4活性蛋白的方法,为鸡Tβ4制剂的研究和胸腺素在兽医临床的应用打下良好的基础。
结果表明:
1.采用大肠杆菌偏爱密码子,合成鸡Tβ4全长基因,结合PCR技术构建了Tβ4的串联体克隆载体PMD18-2Tβ4,将其克隆入融合原核表达载体PET32a(+)中,通过电泳鉴定及基因测序证明融合蛋白表达载体PET32a(+)-2Tβ4构建成功。
2.通过IPTG诱导,PET32a(+-)2Tβ4最适表达条件为37℃,IPTG浓度为0.5mmol/L。
3.通过SDS-PAGE鉴定表明,Tβ4表达产物为可溶的,平均每克菌约可得到11.3mg目的蛋白。经液相色谱分析,目的蛋白纯度可达95.56%。
4.通过MTT法测定所表达的Tβ4对淋巴细胞增殖能力的影响,结果显示添加8μMTβ4组与未添加Tβ4的对照组相比,淋巴细胞殖显著增强,p<0.01。表明所表达的Tβ4可刺激淋巴细胞增殖与分化。
总之,本研究通过基因工程方法人工体外成功表达鸡Tβ4蛋白,成本低、表达效率高、纯化方法简单。经体外活性检测证明,表达的重组Tβ4具有与天然Tβ4相似的生物学活性,但其具体的生物学功能及临床应用还有待于进一步研究。
本课题利用大肠杆菌偏爱密码子,人工合成鸡Tβ4全长基因,结合PCR技术变换TB4基因的酶切位点,构建鸡Tβ4串联体基因克隆载体PMD18-2Tβ4;将重组克隆Tβ4基因转化入原核融合蛋白表达载体PET32a(+)中;再将重组表达载体PET32a(+)-2Tβ4转化到大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中,经诱导表达,获得高纯度的Tβ4蛋白,并采用高效液相色谱和Westernblot对其进行检测和鉴定,通过脾淋巴细胞增殖实验测定其活性;旨在找一种能经济、简便获得Tβ4活性蛋白的方法,为鸡Tβ4制剂的研究和胸腺素在兽医临床的应用打下良好的基础。
结果表明:
1.采用大肠杆菌偏爱密码子,合成鸡Tβ4全长基因,结合PCR技术构建了Tβ4的串联体克隆载体PMD18-2Tβ4,将其克隆入融合原核表达载体PET32a(+)中,通过电泳鉴定及基因测序证明融合蛋白表达载体PET32a(+)-2Tβ4构建成功。
2.通过IPTG诱导,PET32a(+-)2Tβ4最适表达条件为37℃,IPTG浓度为0.5mmol/L。
3.通过SDS-PAGE鉴定表明,Tβ4表达产物为可溶的,平均每克菌约可得到11.3mg目的蛋白。经液相色谱分析,目的蛋白纯度可达95.56%。
4.通过MTT法测定所表达的Tβ4对淋巴细胞增殖能力的影响,结果显示添加8μMTβ4组与未添加Tβ4的对照组相比,淋巴细胞殖显著增强,p<0.01。表明所表达的Tβ4可刺激淋巴细胞增殖与分化。
总之,本研究通过基因工程方法人工体外成功表达鸡Tβ4蛋白,成本低、表达效率高、纯化方法简单。经体外活性检测证明,表达的重组Tβ4具有与天然Tβ4相似的生物学活性,但其具体的生物学功能及临床应用还有待于进一步研究。