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黄粉虫(TenebriomolitorL.)在昆虫分类学上隶属于鞘翅目,拟步行虫科,粉虫甲属。目前有关研究已经证明,黄粉虫体内含有多种重要生物活性物质,包括蛋白质、氨基酸、脂肪、微量元素和维生素等;大量实验也证明,以黄粉虫为原料制成的保健品具有提高人体免疫力、抗疲劳、降低血脂、抗癌以及促进新陈代谢等功效。目前,国内主要在其生物学特性和人工养殖技术方面有所研究,作为一种高蛋白营养品,对其功能性蛋白的研究较为罕见。国外对该虫已引起广泛关注,已有对其消化酶的有关研究,和少量关于其具有抑菌和溶血栓作用方面的工作,但对黄粉虫胰蛋白酶样酶的提取、功能以及其基因方面的研究尚少,而对该基因的克隆表达的研究还未见报道。本论文的研究是在课题组前期对其纤溶酶基因进行克隆的基础上,进一步探讨黄粉虫丝氨酸胰蛋白酶样酶(TMTLSP)基因克隆并在毕赤酵母中表达。毕赤酵母是一种甲基营养型酵母,具有高效表达外源蛋白的能力、完善的分泌系统和翻译后加工机制,适于表达真核蛋白。
本文采用了PCR技术,以含有TMTLSPcDNA的质粒作为模板,扩增出TMTLSP基因片段;将克隆获得的目的基因插入到毕赤酵母表达载体pPIC9K中,经测序无误后,获得重组表达质粒pPIC9K-TMTLSP;将重组表达质粒线性化后电击转化到毕赤酵母GS115中,经筛选并PCR验证获得多拷贝整合型酵母工程菌;对工程菌进行发酵,甲醇诱导表达,取样进行SDS-PAGE分析,结果显示在26KD左右有阳性条带,而空质粒转化子没有;经纤溶平板实验验证,该表达蛋白具有生物活性。
黄粉虫纤溶酶为一种新型强溶栓蛋白酶,开展对其真核生物基因表达的研究具有重要意义,本研究的实施构建了真核表达黄粉虫胰蛋白酶样酶工程菌,为一种新型溶栓基因工程药物的诞生奠定重要的理论与实验基础。