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核糖体失活蛋白(ribosome—inactivating proteins,RIPs)是广泛存在于植物中的一类毒蛋白,它能对真核生物和原核生物核糖体大亚基进行脱嘌呤作用,从而破坏核糖体结构,抑制蛋白质的生物合成。
望江南核糖体失活蛋白基因(Cassin)是从望江南(Cassia occidentalis L.)中分离到的一种新的Ⅰ型核糖体失活蛋白基因,该基因具有核糖体失活蛋白的保守结构域,推测可能具有RNA N—糖苷酶活性活性,能够失活核糖体。已经证明非转基因烟草相比,转Cassin基因的烟草对TMV的抗性有明显的提高。
本研究是在前人工作的基础上进一步检测转Cassin基因烟草的抗病性。接种Cucumber mosaic virus(CMV)和茄科青枯菌(Ralstonia solanacearum)之后的转基因烟草发病时间延迟,病情指数显著降低,症状明显减轻。
为了进一步研究Cassin的基因功能,本研究根据全长序列设计了去除信号肽的引物,将编码Cassin基因成熟蛋白的基因序列克隆到原核表达pET28b(+)上,构建成带有组氨酸标签的原核表达载体pET28—cassin,并转化到高效表达菌株Escherichia. coli Rossetta(DE3)中;然后在37℃、1mmol IPTG的诱导条件下诱导1—5 hr,诱导产物用SDS-PAGE分析表明,Cassin基因主要以包涵体的形式高水平表达。包涵体变性后用Ni2+树脂亲和层析法对融合蛋白进行了纯化,获得了高纯度的融合蛋白。
纯化的蛋白经逐步透析复性,免疫兔子,制备了兔抗血清。得到的抗血清用间接ELISA法测定的效价为1:131072,westernblot检测结果说明抗血清具有较好的特异性,能与目的蛋白发生特异抗原,抗体识别反应。
复性的融合蛋白对9种真菌菌丝生长抑制实验表明,融合蛋白能特异地抑制多种真菌菌丝生长,其中对香蕉炭疽菌(Colletotrichum musae)抑制作用最强,其次为禾谷镰刀菌(Fusarium gramineaum),胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides(Penz.)Sacc.)和哈茨木霉(Trichoderma harzianum),而对玉米弯孢叶斑病菌(Curvularia lunata(Walk) Boed)、大丽轮枝菌(Verticilliu dahliae Kleb)没有明显的抑制作用。