全 文 :书西北植物学报! > O !
"#$
!
$$
"
##
#$
!#%&!#(!
!"#$%%&()$*+,""-.)/#0-/
!!
文章编号$
#""")%"!(
"
!"#$
#
#)!#%&)"*
收稿日期$
!"#$)"*)!*
%修改稿收到日期$
!"#$)"+)"$
基金项目$安徽省高等学校省级自然科学研究项目"
,-!"#!.#"(
#
作者简介$李
!
娟"
#+&&
#!女!硕士!助理研究员!主要从事植物分子生物学研究&
/)0123
$
3
4
5637806
89
!
#!*:780
"
通信作者$王荣富!博士!教授!主要从事生理生态研究&
/)0123
$
;<51=
>!
1?1@:6A@:7=
小麦
!"
超氧歧化酶基因的原核表达分析
李
!
娟#!王泽文!!杨利新!!郑文寅$!武立权$!王荣富#"
"
#
安徽农业大学 生物技术中心!合肥
!$""$*
%
!
安徽农业大学 生命科学学院!合肥
!$""$*
%
$
安徽农业大学 农学院!合肥
!$""$*
#
摘
!
要$采用
BC)DEB
技术分离小麦
F6
超氧歧化酶基因"
F6GHI
#的
HBF
全长
7IJK
!然后构建其原核表达载体!并
对其表达的诱导时间(
LDCM
浓度(温度进行优化!以期获得较大量的重组蛋白&结果表明$实验获得了小麦
F6GHI
基
因的
HBF
全长"
*""N
O
#!
HBF
全长与原核表达载体
O
/C)I@P6#
相连接构建了原核表达载体
O
/C)F6GHI
!将
O
/C)F6GHI
导入宿主菌
B8Q6PP1
"
I/$
#中!经
GIG)DKM/
电泳结果显示!可以高效表达融合蛋白且表达的蛋白均主要
以包涵体的形式存在%重组质粒表达出
!(:R9I
的融合蛋白!除去载体
O
/C)I@6P#
自身表达的
$:"9I
蛋白后!与
F6GHI
编码的约为
!!:R9I
蛋白的大小一致%对诱导表达条件的优化结果显示!融合蛋白
O
/C)F6GHI
最佳的诱
导表达条件为$
":(0083
)
S
的
LDCM
浓度!
$&T
诱导
(?
&该研究结果为进一步深入研究该基因的特性与功能奠
定了基础&
关键词$小麦%
F6
超氧歧化酶基因%原核表达
中图分类号$
U&R*
文献标志码$
K
#$
%
&"()*)+,-"./!"01
%
"&)$(2"3(41/."
"
!"053
#
6"*"(*7&)8.&
9
)/(:;"<
SL-@1=
#
!
VKJM.656=
!
!
WKJMS2X2=
!
!
.Y/JMV6=
Z
2=
$
!
V[S2
@1=
$
!
VKJMB8=
>
<@
#
"
"
#]28P67?=838
>Z
E6=P6;
!
K=?@2K
>
;27@3P@;13[=2^6;Q2P
Z
!
Y6<62!$""$*
!
E?2=1
%
!E836
>
68
K=?@2K
>
;27@3P@;13[=2)
6^;Q2P
Z
!
Y6<62!$""$*
!
E?2=1
%
$E836
>
68
;8=80
Z
!
K=?@2K
>
;27@3P@;13[=2^6;Q2P
Z
!
Y6<62!$""$*
!
E?2=1
#
=>/&.:/
$
L=8;A6;P878=QP;@7P
O
;891;
Z
8P276X
O
;6QQ28= 6^7P8;1=AP8QP@A
Z
P?6;6780N2=1=P
>
6=66X
O
;6QQ28=
2=P?6?8QPN17P6;21
!
56738=6A780
O
36P6
>
6=68Z
P?6BC)DEB06P?8A
<83856AN
Z
;6QP;27P28=6=_
Z
06Q7@PP2=
>
1=A78==67P28=:C?62=A@76AP206
!
LDCM78=76=P;1P28=1=AP60
O
6;)
1P@;68<
O
;891;
Z
8P276X
O
;6QQ28=56;68
O
P202_6A@Q2=
>
GIG)DKM/:C?6;6Q@3PQQ?856AP?1PP?6<@3)36=
>
P?
7IJKQ6
@6=768"
*""N
O
#
51Q738=6A
!
P?6=1;6780N2=1=P8<
O
;891;
Z
8P276X
O
;6Q)
Q28= 6^7P8;
O
/C)GHI51Q78=QP;@7P6AQ@776QQ<@3
Z
:F6GHI
O
;8P62=2=2=73@Q28=N8A
Z
71=6X
O
;6QQ6<<67P2^63
Z
1
;6QQ28= 6^7P8;
O
/C)F6GHI51QP;1=Q<8;06AP8B8Q6PP1
"
I/$
#
:C?6GIG)DKM/;6Q@3PQ2=A271)
P6AP?1P
O
/C)F6GHI<@Q28=
O
;8P62=51Q6X
O
;6QQ6A52P?08367@31;562
>
?P8!
52P?P?6
O
/C)
I@6P#
*
Q85=2=A@7P28=
O
;8A@76A$:"9I
O
;8P62=:C?6;6Q@3P2Q78=Q2QP6=P52P?P?6!!:R9I
O
;8P62=5?27?
6=78A6AN
Z
F6GHI
>
6=6:C?68
O
P20136X
O
;6QQ28=78=A2P28=51QQ6P1Q":(0083
)
SLDCM
!
2=A@76AP60
O
6;1)
P@;6$&T
!
1=A2=A@76AP206(?8@;Q:C?6Q6;6Q@3PQ1;66X
O
67P6AP831
Z
1<8@=A1P28=<8;<@;P?6;QP@A26Q8=
P?6
O
;8
O
6;P26Q1=A<@=7P28=8
6=6:
?"
9
@)&2
$
!"#$#%&()*$#+&
%
F6Q@
O
6;8X2A6A2Q0@P1Q6
"
F6GHI
#
>
6=6
%
O
;891;
Z
8P276X
O
;6QQ28=
!!
超氧化物歧化酶"
GHI
#是生物体内一种重要的
抗氧化酶!对于清除活性氧自由基"
BHG
#!防止活性
氧自由基破坏细胞的组成(结构和功能!保护细胞免
受氧化损伤具有十分重要的作用!对生物体防御毒
性起着关键作用+#)!,&根据酶活性中心的辅基部位
结合的金属离子的不同!
GHI
通常分为
E@
)
.=GHI
(
F6GHI
和
=`GHI
等
$
种类型+$,&此外!还发现存在
J2GHI
和
F6
)
.=GHI
+
%
,
&进化上
F6GHI
属于一类古
老的
GHI
!因为在厌氧古细菌中只存在这一种同工
酶+()*,&在真核生物中!动物和真菌一般不含
F6GHI
!
而在一些植物叶绿体中含有+&,&
F6GHI
有很广泛的
应用价值!国内对
F6GHI
的研究长期以来侧重于从
动植物细胞中提取(纯化和检测方法的改进!而从分
子水平上对
F6GHI
的研究不多&最近几年对
F6GHI
的研究才逐渐深入+R)#",&研究人员陆续从拟
南芥(大豆(番茄(银杏(马铃薯(烟草等植物中获得
F6GHI
基因全序列并对其进行了表达分析+##)#$,!并
成功地将
F6GHI
导入玉米叶绿体中!使玉米对冷害
和盐胁迫的耐受性显著提高+#%,!但有关小麦
F6GHI
分子水平上的研究较少&我们从小麦中克隆了小麦
F6GHI
基因全长序列!本试验在对该基因蛋白生物
信息学分析的基础上!构建了
O
/C)F6GHI
原核表
达载体!并成功地在宿主菌
B8Q6PP1
"
I/$
#中诱导表
达!这为小麦
F6GHI
蛋白的进一步分离纯化以及结
构和功能研究奠定基础&
#
!
材料和方法
A:A
!
材
!
料
小麦-烟农
#+
号*种子由安徽农业大学农学院
种子实验室提供&将小麦种子用
":#a
氯化汞消毒
#"02=
后!播种于铺有滤纸的培养皿中!光照培养
箱中培养!三叶期时!取新鲜嫩叶液氮速冻待用&
A:B
!
方
!
法
A:B:A
!
引物的设计与合成
!
根据
M6=]1=9
中提交
的
F6GHI
"登录号
-b$+R+&&
#序列!在开放阅读框
"
HBF
#两端分别设计引物
D
#
"
(c)EMEMMKCE)
EMKCMKMEKMMEMMMEMMCM)$c
!下 划 线 为
-(Y
"
酶切位点#和
D
!
"
(c)KCKKMKKCMEM)
MEEMECEKCMEEKECMMMKCKMCCM)$c
!下 划
线为
./$
"
酶切位点#&鉴定阳性克隆的通用引物
为
I@6PF#
"
MKCMEMCEEMMEMCKMKM
#和
I@)
6PB#
"
MKCCKCMEMMEEMCMCKEKKC
#&
ACBCB
!
总
DE=
提取及
7;D
产物回收与转化
!
取
约
!
>
小麦新鲜嫩叶!提取总
BJK
&小麦总
BJK
提取采用
BJK2Q8D3@Q
试剂盒"
C1,1B1
生物公
司#!具体操作参照说明书进行&
7IJK
第一链合成
利用
D;206G7;2
O
P
C`
B6^6;Q6C;1=Q7;2
O
P1Q6
试剂盒
"
C1,1B1
生物公司#并参考其使用说明进行操作&
以合成的
7IJK
第一链为模板!用高保真酶
D;206)
GCKB 1`XIJKD83
Z
06;1Q6
"
C1,1B1
生物公司#
进行
DEB
扩增!扩增程序为$
+RT
预变性
#02=
!
+R
T
变性
#"Q
!
*$T
退火
(Q
!
&!T
延伸
!"Q
!共
$"
个
循环!
&!T
下延伸
!02=
&扩增产物采用
#:!a
琼
脂糖电泳检测!凝胶电泳回收纯化
DEB
产物&
A:B:F
!
编码蛋白的理化性质分析与结构预测
!
利
用生物信息学数据库"
JE]L
#和因特网上软件"
D;8)
P
O
1;10
(
G` KC/B
和
D;6A27P
O
;8P62=
#对
F6GHI
基
因进行分析&用
D;8P
O
1;10
分析
F6GHI
基因编码
蛋白的氨基酸序列组成(相对分子质量(等电点等理
化性质%用
G` KC/B
分析
F6GHI
基因编码蛋白的
氨基酸序列的保守结构域%用
D;6A27P
O
;8P62=
预测
F6GHI
基因编码蛋白的二级结构&
A:B:G
!
原核表达载体的构建
!
用
./$
"
(
-(Y
"
分别双酶切
F6GHI
基因和表达载体
O
/C)I@6P#
"
C1,1B1
生物公司#!
#a
琼脂糖凝胶电泳回收(连
接!获得重组质粒!并转化至大肠杆菌
IY(1
感受态
细胞!挑取阳性菌落!进行
DEB
检测鉴定!同时抽提
质粒!酶切鉴定插入预期大小外源基因的转化子!并
送往
L=^2P;8
>
6=
测序!确保重组表达载体的正确性&
ACBCH
!
%
#IJ!"053
融合蛋白的诱导表达
!
测序正
确的
O
/C)F6GHI
重组质粒转化至
B8Q6PP1
"
I/$
#
"
CLKJM/J
生物公司#感受态细胞!
$&T
培养
#*
#
#R?
!挑取单菌落经
DEB
鉴定得到
O
/C)F6GHI
原核表达工程菌!将其接种于
(0SS]
液体培养基
"含
K0
O
("0
>
)
S
#中!
$&T
培养至
HI
*""
为
":*
左
右!将其在冰上静置
#"02=
!分别进行以下实验$
"
#
#分别添加
LDCM
至终浓度为
":#
(
":!
(
":%
(
":*
(
":R
和
#:"0083
)
S
!
$&T
!
!"";
)
02=
!
(?
诱导表
达!分别取菌液进行
GIG)DKM/
电泳检测&"
!
#添
加
LDCM
至终浓度为
":(0083
)
S
!分别于
!(T
(
$"
T
和
$&T
!
"";
)
02=
!诱导表达
(?
!分别取菌液进行
GIG)DKM/
电泳检测&"
$
#添加
LDCM
至终浓度为
":(0083
)
S
!
$&T
!
"";
)
02=
!分别诱导表达
!
(
$
(
%
和
(?
!分别取菌液进行
GIG)DKM/
电泳检测&同时
设计未加
LDCM
诱导
O
/C)F6GHI
原核表达工程菌(
加
LDCM
诱导的含空载体
O
/C)I@6P#
工程菌为对照&
ACBCK
!
030J
聚丙烯酰胺凝胶电泳检测表达产物
!
各取
(:"0S
菌液!
#!""";
)
02=
离心
#02=
!弃上
R%#!
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
$$
卷
清液!加入
#0S!"0083
)
S
的
C;2Q)YE3
!超声破碎
"超声功率
%""V
!每次处理
$Q
!间隔
$Q
!共处理
++
次#!然后
#!""";
)
02=
!
%T
离心
!"02=
&分别取
上清和沉淀进行
#(a GIG)DKM/
电泳检测!考马
斯亮蓝
B)!("
染色!脱色液脱色!观察分析结果&
!
!
结果与分析
BCA
!
总
DE=
的提取及
!"053
基因
7;D
扩增
按照
C1,1B1
的
BJK2Q8D3@Q
试剂盒说明书
提取小麦-烟农
#+
号*幼苗总
BJK
!用
#:!a
的琼
脂糖凝胶检测&结果表明!
BJK
样品呈现
$
条带!
分别为
!RG
(
#RG
和
(G
!其中
!RG
条带亮度比
#RG
条
带要亮 "图
#
#!用核酸测定仪检测
HI
!*"
)
!R"
和
HI
!*"
)
!$"
比值均在
#:R
#
!:"
之间!表明
BJK
样品
质量和完整性较好!可以用于下一步
7IJK
的合
成&总
BJK
样品通过反转录合成单链
7IJK
!以
7IJK
为模板!
D
#
和
D
!
为引物!用高保真酶扩增出
小麦
F6GHI
基因的
HBF
"约
*""N
O
#!扩增出的条
带与预期一致!且条带清晰"图
!
#!特异性较好!切
胶回收纯化&
BCB
!
!"053
基因编码蛋白的理化性质分析与结构
预测
D;8P
O
1;10
预测
F6GHI
基因蛋白的相对分子
质量为
!!:R9I
!分子式为
E
#"$+
Y
#(((
J
!R#
H
!+(
G
(
!等
电点"
O
L
#为
(:%$
!组成相对较多"超过
#"a
#的氨基
酸为
S6@
"
!#
个#!占
#":&a
!其余的都小于
+a
!没
有
D
Z
3
和
G67
%总的带负电荷残基"
KQ
O
dM3@
#为
!&
个!总的正电荷残基"
K;
>
dS
Z
Q
#为
#R
个%不稳定系
数为
%$:"!
!属于不稳定蛋白&
G` KC/B
预测
F6GHI
基因编码蛋白的氨基酸序列具有
F6GHI
酶
家族保守结构域
G8A
F6
J
和
G8A
F6
E
&利用网
络在线预测软件
D;6A27P6AD;8P62=
预测编码蛋白的
二级结构!显示出在整个蛋白中!螺旋占到
(%:$a
(
图
#
!
总
BJK
的琼脂糖凝胶电泳
F2
>
:#
!
K
>
1;8Q6
>
636367P;8
O
?8;6Q2Q8
+:#a
(环占
$*:(a
!其中
$
)
螺旋中螺旋大
于
%(a
!直链小于
(a
%
%
)
螺旋中螺旋小于
(a
!直链
大于
%(a
&小麦
F6GHI
基因编码蛋白的二级结构
含有较高程度的
$
)
螺旋!而
%
)
折叠较少&
B:F
!
原核表达载体的构建与鉴定
将目的片段和空载体质粒
O
/C)I@6P#
分别用
./$
"
和
-(Y
"
双酶切"图
$
!
K
(
]
泳道#后相连!
并将重组质粒
O
/C)F6GHI
转化至
IY(1
感受态细
胞!氨苄青霉素筛选阳性克隆!抽提质粒后经酶切鉴
定!目的基因片段长约
*""N
O
!线状
O
/C)I@6P#
长
约
(:&9N
!重组质粒酶切产物分别在
*""N
O
和
(:&
9N
处出现条带&酶切鉴定正确的重组质粒经
L=)
2^P;8
>
6=
公司测序!测序结果分析显示!克隆插入的
外源基因序列与预期片段序列一致&将重组质粒
O
/C)F6GHI
转化入宿主菌
B8Q6PP1
"
I/$
#中!随机
挑选
!
个菌斑!用通用引物
I@6PF#
和
I@6PB#
进行
菌液
DEB
!经
#a
琼脂糖凝胶电泳分析!
DEB
产物
条带大小均约为
*""N
O
"图
$
!
E
泳道#!并抽提质粒
后经酶切鉴定"图
$
!
I
泳道#!目的基因片段长约
*""N
O
!说明重组质粒
O
/C)F6GHI
已成功转入了
原核表达菌株中!获得了
O
/C)F6GHI
工程菌株&
BCG
!
!"053
基因重组蛋白的
030J7=6#
分析
含有
F6GHI
的重组质粒转入表达菌株
B8Q6PP1
"
I/$
#后经
LDCM
诱导!然后进行
GIG)DKM/
!与未
被
LDCM
诱导的重组菌及含
O
/C)F6GHI
空载体对
照菌株进行比较!经不同浓度"
:#
(
":!
(
":%
(
":*
(
":R
和
#:"0083
)
S
#
LDCM
处理!在
$&T
条件下!诱
导
(?
时!样品在
!(:R9I
处出现一条新生蛋白质
条带!除去载体自身表达的
$9I
蛋白!结果与预期
目的蛋白"
!!:R9I
#大小一致&未诱导的重组菌有
微量的表达!而空载体对照没有此蛋白的表达&从
超声破碎上清和沉淀的蛋白质电泳图可以看出!目
图
!
!
F6GHI
基因
HBF
琼脂糖凝胶电泳
`:` 1;96;
%
#:F6GHI
基因
HBF
全长
F2
>
:!
!
K
>
1;8Q6
>
63)6367P;8
O
?8;6Q2Q8
6=6
*
QHBF
`:` 1;96;
%
#:C?6<@336=
>
P?8
6=6
*
QHBF
+%#!
##
期
!!!!!!!!!!!!!
李
!
娟!等$小麦
F6
超氧歧化酶基因的原核表达分析
图
$
!
重组质粒
O
/C)F6GHI
的酶切鉴定
`:IS!"""
%
K:
目的基因的双酶切%
]:
O
/C)I@6P#
的双酶切%
E:
O
/C)F6GHI
重组质粒
DEB
产物%
I:
O
/C)F6GHI
重组质粒酶切产物%
F:
未酶切的
O
/C)I@6P#
载体%
CF:
目的片段
F2
>
:$
!
B6QP;27P28=A2
>
6QP28=;6780N2=1=P
O
31Q02A
O
/C)F6GHI
`:IS!"""01;96;
%
K:I2
>
6QP6AF6GHI
%
]:
O
/C)I@6P#
%
E:C?6DEB;6Q@3P8<
O
/C)F6GHI
%
I:I2
>
6QP6A
O
/C)F6GHI
%
F:[=A2
>
6QP6A
O
/C)I@6P#
%
CF:C1;
>
6P<;1
>
06=P
图
%
!
重组表达质粒
O
/C)F6GHI
表达产物
GIG)DKM/
电泳图
`:
蛋白质标准分子量%
#
(
*:
O
/C)I@6P#
空载体表达产物%
!
(
&
(
#%:
O
/C)F6GHI
未诱导表达产物%
$:
O
/C)F6GHI
诱导表达产物%
%:
诱导表达产物超声裂解上清%
(:
诱导表达产物超声裂解沉淀%
R
#
#$:$&T
条件下
LDCM
浓度分别为
":#
(
":!
(
":%
(
":*
(
":R
和
#:"0083
)
S
下诱导
O
/C)F6GHI(?
表达产物%
#(
#
#&:
O
/C)F6GHI
经
":(0083
)
SLDCM
分别在
$&T
(
$"T
(
!(T
诱导
(?
的
表达产物%
#R
#
!#:
O
/C)F6GHI
经
":(0083
)
SLDCM
在
$&T
分别诱导
!?
(
$?
(
%?
(
?
的表达产物%
CD:
目的蛋白
F2
>
:%
!
GIG)DKM/6367P;8
O
?8;6Q2Q1=13
Z
Q2Q<8;P?66X
O
;6QQ28=
O
;8A@7P8<;6780N2=1=P
O
31Q02A
O
/C)F6GHI
`:D;8P62=08367@31;562
>
?PQP1=A1;AQ
%
#
!
*:/X
O
;6QQ28=
O
;8A@7P8<60
O
P
Z
6^7P8;8<
O
/C)I@6P#
%
!
!
&
!
#%:[=2=A@76A6X
O
;6QQ28=
O
;8A@7P8<
O
/C)F6GHI
%
$:L=A@76A6X
O
;6QQ28=
O
;8A@7P8<
O
/C)F6GHI
%
:]17P6;213Q8=271P6AQ@
O
6;=1P1=P8<2=A@76A6X
O
;6QQ28=
O
;8A@7P
%
(:]17P6;213Q8=271P6A
O
;672
O
2P1P68<2=A@76A6X
O
;6QQ28=
O
;8A@7P
%
R
#
#$:/X
O
;6QQ28=
O
;8A@7P8<
O
/C)F6GHI2=A@76AN
Z
A2<<6;6=PLDCM
78=76=P;1P28=
"
:#
!
":!
!
":%
!
":*
!
":R1=A#:"0083
)
S
#
@=A6;$&T
!
(?
%
#(
#
#&:/X
O
;6QQ28=
O
;8A@7P8<
O
/C)F6GHI2=A@76A
N
Z
":(0083
)
SLDCM@=A6;A2<<6;6=PP60
O
6;1P@;6
"
$&T
!
$"T
!
(T
#!
(?
%
#R
#
!#:/X
O
;6QQ28=
O
;8A@7P8<
O
/C)F6GHI
2=A@76AN
Z
":(0083
)
SLDCM@=A6;$&T
!
52P?A2<<6;6=P2=A@76P206
"
!?
!
$?
!
%?
!
(?
#%
CD:C1;
>
6P
O
;8P62=
的蛋白主要存在于包涵体中"图
%
!
K
#&在
$&T
!诱
导
(?
条件下!当
LDCM
浓度达到
":!0083
)
S
的时
候!蛋白就开始得到明显的表达!蛋白的最佳
LDCM
表达浓度在
":%
#
":*0083
)
S
之间%当
LDCM
浓度
大于
":*0083
)
S
后!蛋白并没有增加!反而有所下
降"图
%
!
]
#&
LDCM
浓度为
":(0083
)
S
的条件下!
分别对诱导的温度和时间的优化实验结果表明!诱
导温度为
$&T
和诱导时间为
(?
时!蛋白的表达量
"(#!
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
$$
卷
最高"图
%
!
E
#&因此!融合蛋白
O
/C)F6GHI
最佳
的诱导表达条件为$
":(0083
)
SLDCM
浓度下!于
$&T
诱导
(?
&
$
!
讨
!
论
F6GHI
蛋白是一种重要的抗氧化酶!能清除体
内的自由基&在植物方面!可以提高植物的抗逆性%
在动物方面!可以延缓衰老!抑制肿瘤的产生&国内
对
F6GHI
的研究长期以来侧重于从动植物细胞中
提取(纯化和检测方法的改进!而从分子水平上对
F6GHI
的研究不多&最近几年对
F6GHI
的研究才
逐渐深入&原核表达系统具有产量高(易操作(稳定
性好(经济实惠等优点!为研究
F6GHI
蛋白的表达
和功能提供了一条有效的途径+#()#&,&高健等+#R,以
特异种质烟草
Y.JY
的
F6GHI
基因为基础!构建
了原核表达载体
O
U/)$"
)
F6GHI
!在宿主菌
#`(
中
经
LDCM
诱导成功地得到了表达&
表达载体和宿主菌株的选择是原核表达实验的
成功与否的前提条件+#+,&本实验利用原核表达载
体
O
/C)I@6P#
带有编码
*
个组氨酸"
YLG
#的编码序
列!能够与目的基因融合表达!有利于目的蛋白的纯
化(检测和鉴定&它还具有
C&
启动子!强大的
C&
启动子完全专一受控于
C&BJK
聚合酶!而高活性
的
C&BJK
聚合酶合成
0BJK
的速度比大肠杆菌
BJK
聚合酶快
(
倍!当二者同时存在时!宿主本身
基因的转录竞争不过
C&
表达系统!几乎所有的细
胞资源都用于表达目的蛋白%而在诱导表达后仅几
个小时目的蛋白通常可以占到细胞总蛋白的
("a
以上!具有很高的表达效率&同时!
B8Q6PP1
宿主菌
通过一个相容性氯霉素抗性质粒补充密码子
K[K
(
KMM
(
KMK
(
E[K
(
EEE
和
MMK
的
PBJKQ
!
从而提供了.万能/的翻译!避免因大肠杆菌密码子
使用频率导致的表达限制!提高外源基因!尤其是真
核基因在原核系统中的表达水平&
在诱导调控型原核表达系统中!
LDCM
的浓度(
诱导温度和时间对表达效果影响很大!因此!本研究
分别做了
LDCM
浓度梯度和时间梯度实验!发现
LDCM
的终浓度为
":(0083
)
S
!
$&T
诱导
(?
表达
效果最好&过低的
LDCM
浓度"终浓度小于
":#
0083
)
S
#下!蛋白表达量不高&过高的
LDCM
浓度
"终浓度大于
#:"0083
)
S
#会对宿主菌有毒害作
用!短时间内!高
LDCM
浓度诱导蛋白得到大量表
达!但超过一定时间!蛋白表达量急速下降&原核表
达的蛋白分为两部分!超声后上清中的可溶性蛋白
和超声后沉淀中的包涵体&上清中的可溶性蛋白一
般与天然的蛋白分子结构相同!因此常常具有天然
蛋白的生物学活性%包涵体的形成往往比较复杂!可
能是由于诱导表达产率过高!使表达的产物难以水
解!从而使高浓度的表达蛋白形成多聚体!经过折叠
形成包涵体!其他因素!如
DY
值(诱导温度(蛋白质
自身的化学作用等因素都是包涵体形成的可能原
因&有研究结果表明+!",较高的诱导温度会使原核
表达的目的蛋白多以包涵体的形式存在!使用较低
的温度"
!"T
#诱导!可以抑制包涵体的形成!使得
重组蛋白多以可溶性蛋白形式存在&本实验中表达
的蛋白主要存在在包涵体中!为了能让重组蛋白以
可溶性的形式存在!我们对诱导表达的温度进行了
优化!但是发现较低的温度下该蛋白表达量很低!
$&
T
时的表达量要明显的增大!可能是由于表达系统
以及物种等因素的影响导致与前人的实验结果不
同&包涵体形式存在的蛋白限制了进一步对其催化
特性的研究+#(,!但可以利用尿素变性使其恢复天然
蛋白分子的构像!再进行下一步的纯化和分析&
本实验根据已经获得的小麦
F6GHI
基因全长!
设计引物扩增得到了小麦
F6GHI
基因的
HBF
!并
通过生物信息学数据库和因特网上软件对
F6GHI
基因编码蛋白的理化性质和结构进行分析发现!其
$
)
螺旋结构所占比例远远大于其
%
)
折叠结构!并具
有
F6GHI
酶家族保守结构域
G8A
F6
J
和
G8A
F6
E
&并利用
D6P)I@6P#
原核表达系统!构建了原核
表达重组载体
O
/C)F6GHI
!并在
B8Q6PP1
宿主菌中
成功诱导表达出
!!:R9I
的目的蛋白&通过对诱导
表达条件的优化!发现
":(0083
)
S
的
LDCM
浓度!
$&T
诱导
(?
为融合蛋白
O
/C)F6GHI
最佳的诱导
表达条件&下一步要进行的是对原核表达的
O
/C)
F6GHI
蛋白进行纯化和分离!为深入探讨
F6GHI
功能和作用途径提供可能&
#(#!
##
期
!!!!!!!!!!!!!
李
!
娟!等$小麦
F6
超氧歧化酶基因的原核表达分析
参考文献!
+
#
,
!
,L` ,W
!
S//GW
!
EYHWG
!
)$(0:` 8367@31;7?1;17P6;2_1P28=1=A0BJK6X
O
;6QQ28=A@;2=
>
06P136X
O
8Q@;61=AP?6;013QP;6QQ8<78
O
)
O
6;
)
_2=7)1=A01=
>
1=6Q6)Q@
O
6;8X2A6A2Q0@P1Q6Q2=A2Q91N138=6
!
1(0#/$#*2#*%&*A2Q7@Q
+
-
,
,3#*4564)00
7
#*48&9/0/
:;
!
!""&
!
BF
"
(
#$
#"%$#"(+:
+
!
,
!
CLKJEY `
"田春美#!
.YHJMUD
"钟秋平#
:KA^1=762=7@;;6=P;6Q61;7?8O
6;8X2A6A2Q0@P1Q6
+
-
,
,<4#9(!"/
=
#%(0>)2#%#9)
"中国热
带医学#!
""(
!
H
"
R
#$
#&$"#&$!
"
2=E?2=6Q6
#
:
+
$
,
!
`Kb-
"马旭俊#!
.Y[IY
"朱大海#
:F@=7P28=13;836Q8
31=PQ@
O
6;8X2A6A2Q0@P1Q6
+
-
,
,1)")2#$#(*
"遗传#!
""$
!
BH
"
!
#$
!!(!$#
"
2=E?2=6Q6
#
:
+
%
,
!
/[J)-K,L`
!
YWH[JM)DWH,L`
!
W[JMEYLSYKY
!
)$(0:I2<<6;6=P2136X
O
;6QQ28=8O
6;8X2A6A2Q0@P1Q678=P12=2=
>
J21=AF6
)
.=
2=QP;6
O
P80
Z
76Q786327838;
+
-
,
:?&",@,-#/%4)0,
!
#++*
!"
!%#
#$
#&R#R(:
+
(
,
!
]KJJLGC/B-e
!
]KJJLGC/BVY
!
BHCLSLHM:KQ
O
67PQ8
<@=7P28=
!
1=A1
OO
3271P28=Q8O
6;8X2A6A2Q0@P1Q
+
-
,
,<"#$#A
%(0B)+#)C*#9-#/%4)#*$"
;
(92>/0)%&0("-#/0/
:;
!
#+R&
!
BB
"
!
#$
####R":
+
*
,
!
KSGEY/BBM
!
/BC[B,J
!
Y/KCYSG:B8368O
6;8X2A6A2Q0@P1Q6Q
"
GHIQ
#
2=78=P;832=
>
8X2A1P2^6QP;6QQ2=
O
31=PQ
+
-
,
,@/&"9(0
/
7
?D
=
)"#)9$(0-/$(9
;
!
""!
!
HF
"
$&!
#$
#$$##$%#:
+
&
,
!
]HVS/BE
!
eKJEK D`V
!
eKJ`HJCKM[`
!
)$(0:G@
O
6;8X2A6A2Q0@P1Q62=
O
31=PQ
+
-
,
:<"#$#%(0B)+#)C*#9E0(9$6%#)9%)*
!
#++%
!
AF
"
$
#$
#++!#R:
+
R
,
!
WKJMWW
"杨鸯鸯#!
SLW
"李
!
云#!
ILJMW
"丁
!
勇#!
)$(0:E38=2=
>
8
.=)Q@
O
6;8X2A6A2Q0@P1Q68<-"(**#%(9(
=
&*1=A2PQ2=A@76A
6X
O
;6QQ28=N
Z
6%0)"/$#9#(*%0)"/$#/"&
+
-
,
,F%$(F
:
"/9/#%(6#9#%(
"作物学报#!
""+
!
FH
"
#
#$
&R
"
2=E?2=6Q6
#
:
+,
!
EKJLJLK
!
KS]/BCKJHD
!
EKLHSK ` M:S87132_1P28=8
Q@
O
6;8X2A6A2Q0@P1Q62=7
Z
1=8N17P6;21<;80P?6]13P27G61
$
A6
O
P?1=A32
>
?PA6
O
6=A6=7
Z
+
-
,
,.)CE4
;
$/0/
:
#*$
!
#++R
!
AFL
"
!
#$
!%&!(%:
+
#"
,
!
SLSS
"李琳玲#!
EY/JMY
"程
!
华#!
b[F
"许
!
锋#!
)$(0:` 8367@31;738=2=
>
!
7?1;17P6;2_1P28=1=A6X
O
;6QQ28=8<2;8=Q@
O
6;8X2A6A2Q)
0@P1Q6
>
6=6<;80G#9H
:
/I#0/I(
+
-
,
,@/&"9(0/
7
3"$6%#)9%)
"果树学报#!
""+
!
BK
"
*
#$
R%"R%*
"
2=E?2=6Q6
#
:
+
##
,
!
CGKJM/V
!
]HVS/BE
!
YfBH[KBCI
!
)$(0:I2<<6;6=P213;6
>
@31P28=8O
6;8X2A6A2Q0@P1Q6Q2=
O
31=PQ6X
O
8Q6AP86=^2;8=06=P13
QP;6QQ
+
-
,
,!4)E0(9$<)00J90#9)
!
#++#
!
F
"
R
#$
&R$&+!:
+
#!
,
!
EBHV/SSIJ
!
K`KGLJHB`:J@7368P2A6Q6
@6=768<1=2;8=Q@
O
6;8X2A6A2Q0@P1Q6780
O
3606=P1;
Z
IJK<;80Q8
Z
N61=
+
-
,
:E0(9$
E4
;
*#/0/
:;
!
#++#
!
LK
"
%
#$
#$+$:
+
#$
,
!
B/-/]L]
!
S/JJ/E
!
S/]SKJEJ
!
)$(0:L;8=)Q@
O
6;8X2A6A2Q0@P1Q61=A08=8A6?
Z
A;81Q78;N1P6;6A@7P1Q6P;1=Q7;2
O
PQ177@0@31P62=;6)
Q
O
8=Q6P82=P6;=8A6;@NN2=
>
2=P801P8
+
-
,
,
=
$)*B)92&*-#/0/
:
#)*
!
""%
!
FBM
"
&
#$
*&+*R*:
+
#%
,
!
eKJEK D`V
!
EKDLK[,
!
eKJ`HJCKM[`
!
)$(0:/=?1=7606=P8<8X2A1P2^6QP;6QQP836;1=762=P;1=Q
>
6=27P8N1778
O
31=PQ8^6;
O
;8)
A@72=
>
F6)Q@
O
6;8X2A6A2Q0@P1Q62=7?38;8
O
31QPQ
+
-
,
,E0(9$E4
;
*#/0/
:;
!
#++*
!
AAB
"
%
#$
#&"$#%:
+
#(
,
!
/GDHGLCHI
!
EYKCC/B-//I,:/=?1=7606=P8
;8P62=6X
O
;6QQ28=P?;8@
>
?P?6@Q68<<@Q28=P1
>
Q
+
-
,
:<&"")9$J
=
#9#/9#9-#A
/$)%49/0/
:;
!
""*
!
AM
"
%
#$
($$(R:
+
#*
,
!
VK[MYIG:` 192=
>
P?608QP8<1<<2=2P
Z
P1
>
Q
+
-
,
,!B?.K6#9-#/$)%49/0/
:;
!
""(
!
BF
"
*
#$
#*$!":
+
#&
,
!
`KEYW
"马成英#!
SgYD
"吕海鹏#!
SLJ.Y
"林
!
智#!
)$(0:E38=2=
>
1=A
O
;891;
Z
8P276X
O
;6QQ28=8<<31^8=82AH)06P?
Z
3P;1=Q<6;1Q6
<;80<()00#(*#9)9*#*
+
-
,
,6%#)9$#(F
:
"#%&0$&"(6#9#%(
"中国农业科学#!
"#$
!
GK
"
!
#$
!($$$
"
2=E?2=6Q6
#
:
+
#R
,
!
高
!
健
:
特异种质烟草全长
7IJK
文库构建及
F6GHI
基因的克隆与表达+
I
,
:
南京$南京师范大学!
""%:
+
#+
,
!
SL[W
"刘
!
莹#!
ILJMW
"丁
!
遹#!
-LKJ-EY
"简纪常#!
)$(0:D;891;
Z
8P276X
O
;6QQ28=1=A2PQ78=A2P28=138
O
P202_1P28=8<
>
3@P1P?28=6;6)
A@7P1Q6
>
6=68<1=P1;7P27<40(
;
2//9(*Q
O
:LE/)S
+
-
,
:J%)(9/0/
:
#()$L#9/0/
:
#(6#9#%(
"海洋与湖沼#!
"##
!
GB
"
*
#$
R#&R!#
"
2=E?2)
=6Q6
#
:
+
!"
,
!
VKJMB
"王
!
瑞#!
GY/JV]
"沈维冰#!
-LKJMS
"姜丽娜#!
)$(0:K=13
Z
Q2Q8<32
O
8X
Z>
6=1Q62Q8_
Z
06Q17P2^2P
Z
1=A6X
O
;6QQ28=36^638<
;276Q66AQ2=A6^638
O
2=
>
1=A
>
6;02=1P2=
>
QP1
>
6
+
-
,
:@/&"9(0/
7
.(9
M
#9
:
F
:
"#%&0$&"(0N9#+)"*#$
;
"南京农业大学学报#!
""R
!
FA
"
#
#$
#(
"
2=E?2=6Q6
#
:
!(#!
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
$$
卷