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Cloning and Prokaryotic Expression of a Chitinase cDNA from Chimonanthus praecox

蜡梅几丁质酶基因的克隆与原核表达*


在构建好蜡梅花cDNA文库并进行EST分析基础上,通过随机克隆测序,得到1个蜡梅几丁质酶的cDNA基因,命名为Cpchia (GenBank登录号:FJ749130)。Cpchia cDNA全长为1 184 bp,开放阅读框为954 bp,编码317个氨基酸,其结构包括信号肽、几丁质结合域、可变交联区、催化区,无C端延伸区,为Class Ⅰb型胞外几丁质酶,属于几丁质酶第19家族。将Cpchia 克隆到原核表达载体pET-28a(+),在大肠杆菌BL2l细胞中以包涵体形式表达融合蛋白,利用透析法获得复性蛋白,其几丁质酶活性经DNS法检测达到200 U·mL-1。酶活性和稳定性分析表明,试验条件下,pH 7.0有利于酶的稳定和活性发挥,40 ℃活性最高,在0 ℃低温下也有较高活性。上述结果说明,分离的Cpchia基因编码蛋白具有几丁质酶活性,而且可能与蜡梅花的抗寒性形成有关。

A chitinase gene was isolated based on the library construction from Chimonanthus praecox flower and its EST analysis, and was named as Cpchia (GenBank accession No. FJ749130). The full length of Cpchia sequence was 1 184 bp, containing an opening reading frame of 954 bp. It encoded a polypeptide of 317 amino acid residues including signal peptide, cysteine-rich domain, hinge region, and catalytic domain. The homogeneity in structure and sequence showed that this cDNA would belong to Class Ⅰb chitinase, a member of the 19th chitinase family. We inserted this gene into the prokaryotic expression vector of pET-28a(+) and it expressed in Escherichia coli BL2l as inclusion bodies. The refolded proteins were obtained after stepwise dialysis, and the highest activity was 200 U·mL-1 measured with 3,5-dinitrosalicylic acid (DNS) method. The enzyme was stable at pH 7.0, and had the most activity at 40 ℃ and remained active at 0 ℃. The results showed that Cpchia encoded the protein with chitinase activity and probably was related to cold tolerance of Chimonanthus praecox blooming.


全 文 :第 !"卷 第 #$期
$ % % &年 #$ 月
林 业 科 学
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蜡梅几丁质酶基因的克隆与原核表达"
谢树章#,$ 秦平伟# 张 迷# 胡雨晴# 李名扬# 眭顺照#
(#2 西南大学园艺园林学院 重庆市花卉工程技术研究中心 重庆 !%%7#";$2 重庆市农业科学院生物技术研究中心 重庆 !%%%"")
摘 要: 在构建好蜡梅花 53+-文库并进行 *’,分析基础上,通过随机克隆测序,得到 #个蜡梅几丁质酶的 53+-
基因,命名为 !"#$%&(849:;9<登录号:=>7!&#?%)。!"#$%& 53+-全长为# #@! AB,开放阅读框为 &"! AB,编码 ?#7个氨
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丁质酶第 #&家族。将 !"#$%& 克隆到原核表达载体 B*,D$@;( E),在大肠杆菌 :.$1细胞中以包涵体形式表达融合蛋
白,利用透析法获得复性蛋白,其几丁质酶活性经 3+’法检测达到$%% F·G.H #。酶活性和稳定性分析表明,试验条
件下,BI 72%有利于酶的稳定和活性发挥,!% J活性最高,在 % J低温下也有较高活性。上述结果说明,分离的
!"#$%&基因编码蛋白具有几丁质酶活性,而且可能与蜡梅花的抗寒性形成有关。
关键词: 几丁质酶;克隆;原核表达;蜡梅
中图分类号:’7#@2!K;L&!?2$ 文献标识码:- 文章编号:#%%# H 7!@@($%%&)#$ H %%?K H %K
收稿日期:$%%& H %$ H $K。
基金项目:重庆市自然科学基金项目,(’,(,($%%K::#??K);西南大学基金项目(’MF:$%%K%!%)。
"眭顺照为通讯作者。
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;9;1ZCOC,;9\ U;C 9;G4\ ;C !"#$%&(849:;9< ;554CCO09 +06 =>7!&#?%)6 ,P4 ^Q11 149S[P 0^ !"#$%& C4YQ4954 U;C # #@! AB,
509[;O9O9S ;9 0B49O9S ]4;\O9S ^];G4 0^ &"! AB6 )[ 4950\4\ ; B01ZB4B[O\4 0^ ?#7 ;GO90 ;5O\ ]4CO\Q4C O951Q\O9S COS9;1 B4B[O\4,
5ZC[4O94D]O5P \0G;O9,PO9S4 ]4SO09,;9\ 5;[;1Z[O5 \0G;O96 ,P4 P0G0S494O[Z O9 C[]Q5[Q]4 ;9\ C4YQ4954 CP0U4\ [P;[ [POC 53+-
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‘45[0] 0^ B*,D$@;( E);9\ O[ 4_B]4CC4\ O9 04#$./%#$%& #’,% :.$1 ;C O951QCO09 A0\O4C 6 ,P4 ]4^01\4\ B]0[4O9C U4]4 0A[;O94\ ;^[4]
C[4BUOC4 \O;1ZCOC,;9\ [P4 POSP4C[ ;5[O‘O[Z U;C $%% F·G.H # G4;CQ]4\ UO[P ?,"D\O9O[]0C;1O5Z1O5 ;5O\(3+’)G4[P0\6 ,P4 49RZG4
U;C C[;A14 ;[ BI 72%,;9\ P;\ [P4 G0C[ ;5[O‘O[Z ;[ !% J ;9\ ]4G;O94\ ;5[O‘4 ;[ % J 6 ,P4 ]4CQ1[C CP0U4\ [P;[ !"#$%& 4950\4[P4 B]0[4O9 UO[P 5PO[O9;C4 ;5[O‘O[Z ;9\ B]0A;A1Z U;C ]41;[4\ [0 501\ [014];954 0^ !$%@’(&(5$84 "/&.#’A A100GO9S 6
;2, <#*(3: 5PO[O9;C4;5109O9S;B]0<;]Z0[O5 4_B]4CCO09;!$%@’(&(5$84 "/&.#’A
几丁质(5PO[O9)是广泛存在于自然界的直链状
高分子生物多聚体,为地球上第二大可再生的天然
多聚物资源,仅次于纤维素(:0114] .5 &, 6,#&@?)。它
不仅是大多数真菌细胞壁的主要成分之一,同时也
大量存在于昆虫和海洋生物的甲壳及昆虫的肠道中
(M;[;9;A4 .5 &, 6,#&&&)。几丁质酶(5PO[O9;C4)是一种
能催化降解几丁质的糖苷酶,主要水解几丁质多聚
体中"D#,!糖苷键,产生几丁质单糖———+ H乙酰氨
基葡萄糖(+-8)。
资料显示,几丁质酶具有抗菌、抗寒和抗冻等多
种抗逆作用,受到广泛关注(赵晓芳等,$%%@)。
:]0SQ4等(#&&#)和 T;C0949等($%%!)通过转基因等
生物技术手段研究表明几丁质酶跟植物的抗病虫害
密切相关。aO积累能够提高高丛蓝莓(B&##%(%8@ #’/2@C’48@)茎芽
的抗寒性。I09 等(#&&")在经低温驯化后的冬黑麦
(;.#&,. #./.&,.)中分离纯化得到了同时具有内切几
丁质酶活性和抗冻活性双重活性的酶。因此,深入
研究植物几丁质酶,对探索植物的抗逆机制具有重
要的意义。然而,正常情况下,植物几丁质酶作为一
种诱导酶在植物体内含量很低(8;0 .5 &, 6,$%%?),
在植物体内分析其性质、作用存在相当的难度,客观
上阻碍了对几丁质酶生物学功能的分析及进一步的
应用研究。
蜡梅(!"#$%&’&(")* +,’-.%/)花期正值腊月寒冬,
秦华等(!""#)首次从分子角度对其抗寒性进行了研
究。蜡梅开花过程具有高耐寒、无病虫害、无机械损
伤等特点,蜡梅几丁质酶在这一过程中的性质和作
用如何,是个值得探索的问题。本研究从实验室已
构建好的蜡梅花 $%&’文库(眭顺照等,!""()中克
隆到 )个 *+,长为 -./ 01的几丁质酶基因 $%&’序
列,并构建原核表达载体 1234!56781$9:6,转化宿主
大肠杆菌(0*"-,#."#’ .%1#);组蛋白。然后进行纯化复性,进而对该几丁质酶进
行活性检测和特性分析。这对于蜡梅几丁质酶的功
能分析,深入研究该几丁质酶在蜡梅开花生理过程
中的作用具有重要意义,并为蜡梅花抗寒机制的研
究提供新思路和开辟新途径。
) 材料与方法
!"! 材料
大肠杆菌 =<)4;>?@ 菌株;原核表达载体 1234
!56( A)及宿主菌 ;西南大学花卉研究所构建保存。
!"# 目标克隆子的获得及序列分析
随机 挑 选 文 库 克 隆,提 取 质 粒 %&’,以
.B 13C:1>2D! E@F?@G$@ 1C:H@C 为测序引物,采用 ’;I
J("" %&’ E@F?@G$@ %&’自动序列测定仪进行正向
序列测定得到 2E3序列,然后运用 %&’EK6C软件包
的 E@FL6G进行 2E3聚类,在本地运行 ;<’E3=与 GC
库进行比对,对目标克隆子(编号:8M"#-/)再以 EN.
和 3(为测序引物进行 !次正反向序列测定。本地
分析主要采用 %&’L’&/O"和 %&’EK6C(O"软件包进
行。利用 E:PG6>N分析蛋白信号肽,利用 NE*+3软件
预测亚细胞定位情况,利用 &@KN9QR !O"分析蛋白磷
酸化位点。
!"$ 原核表达载体的构建
根据目的基因序列,切除一段 !"个氨基酸构成
的信号肽序列,并设计合成 )对 N8+扩增引物。上
游引物:.’4S8SS’388’83SS’’S88’’S8’S4J’,
下划线为 2’$M!酶切位点;下游引物:.’4888
’’S833883’’S8’33S’’’SS8834J’,下划线为
3#&T"酶切位点。将 N8+产物与 1L%)543载体连
接转化大肠杆菌 =<)4;>?@,提取质粒与表达载体
1234!56( A)均用 2’$M!和 3#&T"双酶切,分别回
收目的片段和线性载体并连接,转化大肠杆菌 ;
感受态细胞,N8+、酶切及测序验证。筛选阳性克
隆,命名为 1234!56781$9:6。
!"% &’()#*+,-&./0+在 12#!(3’$)中的表达和原
核表达体系的优化
挑取 1234!56781$9:6阳性克隆,接种于 J H<含
有."#P·H<
U )卡那霉素的 <;液体培养基中过夜培
养,次日按 ) V."的比例扩大培养,至 *%#""!"O#时,
加入 IN3S(浓 度 分 别 为 ","O),"O.,),)O.,
! HHQ>·诱导时间设为 J,/,.,# 9,设置对照处理(8X)。E%E4
N’S2电泳检测分析。利用复日 ,+4-5"生物电泳图
像分析系统所内含的 EL’+3 YI2Z分析软件分析蛋
白电泳图,计算重组蛋白的表达丰度值。
!"4 重组蛋白 &’()#*+,-&./0+包涵体的分离纯化
与复性
将 诱 导 表 达 后 的 菌 液 高 速 离 心
()J """ C·H:GU )),沉淀按比例(!" H<裂解液7) P湿
菌体)加入细胞裂解液(." HHQ>·
! HHQ>··,"O.[ 3C:KQG
=4)"",) HP·H·J" H:G,超声波细胞破碎 ). H:G,离心沉淀用洗涤缓冲
液洗涤后加入 !" H<包涵体溶解缓冲液(." HHQ>·3C:R4M8>,! HHQ>··
5 HQ>··期间不断振荡混匀,直至沉淀全部溶解。低温高速离
心(/ W,)J """ C·H:GU )),上清在一定尿素梯度
(/ HQ>····) HQ>···/ W低温透析,每 5 9更换 )次透析缓冲液。并利用
;C6T\QCT 法测定复性后蛋白质含量(;C6T\QCT,
)-(#)。
!"5 几丁质酶酶学性质的测定与分析
)O#O) 几丁质酶定性分析 按 M?G6P 等()--()的
方法,稍做改进。在 ![几丁质 U琼脂平皿上,放 J
张灭过菌的小圆形滤纸,分别用 ."#<酶液、)""#<
酶液和 )""#<灭活酶液处理,J( W培养 /5 9,观察
水解几丁质后形成透明圈的大小。
)O#O! 几丁质酶活性的测定 按 396HK9:6G]?> 等
(!""))方法,略作改进。取 "O. H< 的酶液,加 "O.
H< ![胶体几丁质及 "O. H<磷酸缓冲液(1M (O")
于 J( W反应 ) 9后煮沸灭活 )" H:G。冷却后离心取
上清 )OJ H<加双蒸水至 ! H<,加入 ! H< J,. U二硝
基水杨酸(%&E)沸水浴 # H:G显色,.J" GH下测吸光
度以确定还原糖的量。以 & U 乙酰氨基葡萄糖
(&’S)作标准曲线。) 单位几丁质酶酶活性定义
为:在指定条件下每分钟从几丁质中释放的 )#P
(J第 )!期 谢树章等:蜡梅几丁质酶基因的克隆与原核表达
!"#所需的酶量。
$%&%’ 温度及 ()值对几丁质酶活性和稳定性的影
响 取 *%+ ,-的酶液,加 *%+ ,- ./胶体几丁质及
*%+ ,- ()调节缓冲液(范艳华,.**&),制成不同 ()
的反应混合液。将 () 0%* 的反应混合液置于不同
的温度下(* 1 2* 3)反应 $ 4,测定酶活性。将酶液
分别于上述不同的温度下放置 $ 4后,再测定残余
酶活性。将上述不同 ()的反应混合液在 ’0 3反应
$ 4,测定酶活性。将酶液分别于不同 ()调节缓冲
液(() ’%* 1 $*%*)下放置 $ 4 后,再测定残余酶
活性。
. 结果与分析
!"# !"#$%& 克隆子的获得及其 $%&’序列特征
图 $ !"#$%&与同源基因编码区氨基酸序列比对
5678$ "967:,;:< => <4; ?;?@A;? B,6:= BA6? C;D@;:A;C => EF5 => !"#$%’& B:? 4=,=9=7=@C 7;:;C
G(:蜡梅 !$%()’&’*$+, "-&.#)/;HB:鳄梨 0.-,.& &(.-%#&’&(I02.*.);JB:小果野芭蕉 1+,& &#+(%’&*&("K.00.0L);
H(:草地早熟禾 0)& "-&*.’,%,("5***L&&);MA:冬黑麦 2.#&3. #.-.&3.("5.2*N’0);OB:小麦 4-%*%#+( &.,*%5+(("PN’0NN’)8
Q:信号肽序列 M67:B9 (;(<6?; C;D@;:A;;—:几丁质结合域 G4#:推定的糖结合位点 H@随机测序后 XMO分析显示,XMO序列 SY...L.+
对应的目标克隆子 G)*&LN 上的 AS!"片段可能属
几丁质酶基因,以 MH+和 O0为测序引物的测序结果
初步表明获得的 G)*&LN是源于蜡梅几丁质酶的全
长 AS!"。克隆的 !"#$%& AS!" 长$ $2N W(,包含 $
个 L+N W(的 EF5,编码蛋白由 ’$0个氨基酸残基组
成,理论分子质量约 ’’%+ Z@,预测等电点为 +%*0,命
名为 !"#$%&(#;:RB:Z登录号:5K0NL$’*)。
运用 R9BC<[ 进行比对发现,!"#$%& 与多个种类
几丁质酶序列有较高的同源性,排在第 $,.位的分
别为草地早熟禾( 0)& "-&*.’,%,)和小麦( 4-%*%#+(
&.,*%5+()(图略)。保守结构域分析显示,该几丁质
酶为 $L家族几丁质酶,大部分的植物几丁质酶都属
于这个家族。如图 $所示,包含 $个富含 AUC和 79U
的几丁质结合域和 $ 个完整保守的几丁质酶催化
区,以及 $ 个富含 (T=的链接区,无 G端扩展区,根
据 P;4等(.***)的研究结果,初步推测为 G9BCC !W
型几丁质酶。信号肽分析显示在 !端含有 $个长约
.* BB信号肽序列。蛋白亚细胞定位分析显示该蛋
白可能定位于胞外,这与该几丁质酶功能推测结果
相一致。磷酸化位点分析显示该几丁质酶有多个磷
酸化位点,推测翻译后蛋白可能进行多样化修饰,这
与几丁质酶多抗性特性相关。
!"! !"#$%& 编码蛋白多序列比对和进化树分析
将 !"#$%& 蛋白质序列与其他植物同源序列比
较发现,该序列与鳄梨(0.-,.& &(.-%#&’&)、小果野芭
蕉(1+,& &#+(%’&*&)、草地早熟禾、冬黑麦、小麦等植
物的几丁质酶序列高度同源,同源性分别为
0’%*/,0$%L/,0.%&/,0$%N/,0.%&/(图 $),进一
步证明本试验克隆得到的基因为编码蜡梅几丁质酶
的全长 AS!"。进而将该蛋白质序列与其他 .N条同
源序列利用 G9@C2’ 林 业 科 学 N+卷
进化树(图 !)。结果显示,"#$%% !、"#$%% "、单子叶
植物和双子叶植物几丁质酶分别形成单独的一支,
这与 &$’(#等()**+)的研究结果是一致的。另外蜡
梅与鳄梨、葡萄( !"#"$ %"&"’()*)的几丁质酶单独形成
了 )个小分支,显示它们的同源关系较近。
图 ! 几丁质酶类蛋白质进化树分析
,-./! 01( 213#-.(4(5-6 57(( 89 51( 61-5-4$%(:#-;( 2785(-4
<=6#(85->( %=?%5-5=5-84%( @ )AA):表示经 )AA个重复的 ?885%57$2分析所得的核苷酸替换率
B4>-6$5-4. 51( 4=6#(85->( %=?%5-5=5-84% 89 )AA 7(2#-6$5-84% 89 ?885%57$2 $4$#3%-%/
!"# 原核表达载体的构建及在大肠杆菌中表达
以 "&AC*D克隆子为模板,用设计引物扩增出
目的片段,将其连接到 2EF:)G0 载体上,H"I 和测
序结果表明连接成功并准确无误。然后用+"&># J
,*-& $ 同 时 双 酶 切 2EF:)G0K"261-$ 和
2L0:!G$( J),分别胶回收基因片段和线性载体并连
接转化大肠杆菌 MN!)感受态细胞。用双酶切方法
验证,电泳结果和条带大小都与预期一致。测序结
果(略)鉴定出插入的序列及其读码框准确无误。从
结果(图 O)来看,在 )G P下,重组蛋白基本不表达。
!G P和 O+ P都出现了 OO ;=左右的表达特异带,与
预期大小相符,且 O+ P要比 !G P表达量高很多。
但破碎上清都没有目的条带,表明没有可溶蛋白产
生。综合表明诱导温度在试验范围内对可溶融合蛋
白的产生影响不大,且温度下降会降低融合蛋白的
表达量,这与董娜等(!AAG)的研究结果一致。在试
验条件下,加入 BH0Q的浓度变化对表达量影响不明
显(图 D),而未加 BH0Q的没有特异条带出现,根据
结果综合考虑选择ARS ’’8#·NT )的 BH0Q 作为试验
诱导浓度。随着诱导时间的增加,目的蛋白的表达
量逐渐增加(图 S)。到 S 1达到最大值(占菌体总蛋
白的 S!U),S 1 后表达量没有继续增加。因此,选
择 S 1作为试验诱导时间。
图 O 温度对 2L0:!G$K"261-$表达的影响
,-./O 01( (V27(%%-84 89 2L0:!G$K"261-$ $5 >-99(7(45 5(’2(7$5=7(%
) T O:)G,!G,O+ P诱导表达菌液 085$# 2785(-4 -4>=6(> $5 )G,!G,
O+ P;D:蛋白质标准分子质量 H785(-4 ’$7;(7;S,+,*:)G,!G,
O+ P破碎上清 W=2(74$5$45 $95(7 %=2(7%84-6()G,!G,O+ P);C,G,)A:
)G,!G,O+ P 破碎沉淀 B46#=%-84 ?8>3 $95(7 %=2(7%84-6()G,!G,O+ P)/
!"$ 重组目的蛋白的分离纯化及复性
重组蛋白以包涵体的形式存在,通过G ’8#·NT )
尿素缓冲液进行溶解,然后使用透析袋透析复性,
WFW:HXQL电泳检测结果(图 C)与预期一致,显示通
过分离纯化获得较高浓度(AR+!* ’.·’NT ))和纯度
(*SU)的复性蛋白。
!"% 几丁质酶酶学性质的测定与分析
!RSR) 几丁质酶的定性分析 由图 +可以看出,SA
%N酶液具有较高的几丁质酶活性,在几丁质平板形
*O第 )!期 谢树章等:蜡梅几丁质酶基因的克隆与原核表达
图 ! "#$%终浓度对 &’$()*+,-&./0+表达的影响
1023! $/4 45&6477089 8: &’$()*+,-&./0+ 09 ;0::4649< "#$%
=:蛋白质标准分子质量 #68<409 >+6?46;):未加 "#$%的
&’$()*+,-&./0+ @89(09;A.4; &’$()*+,-&./0+;
B C D:分别为 EF=,EFG,=,=FG,) >>8H·IC = "#$%
终浓度诱导的 &’$()*+,-&./0+ "9;A.4; J0=FG,) >>8H·IC = 8: "#$%3
图 G 诱导时间对 &’$()*+,-&./0+表达的影响
1023G $/4 45&6477089 8: &’$()*+,-&./0+ 09 ;0::4649< <0>4
=:空载 &’$()*+( K);):蛋白质标准分子质量
#68<409 >+6?46;B C L:分别加入 EFG >>8H·IC = "#$%诱导
B,!,G,L / "9;A.4; &’$()*+,-&./0+ +< B,!,G,L / 647&4.<0M4HN3
图 L 重组目的蛋白的分离与纯化
1023L $/4 &A60:0.+<089 8: :A7089 &68<409
=:蛋白质标准分子质量 #68<409 >+6?46;
):纯化复性蛋白 #68<409 +:<46 &A60:04; +9;
64:8H;4;;B:"#$%诱导后菌液 &’$()*+,-&./0+
09;A.4; ON "#$%3
成明显的水解圈(!!)FG .>),=EE!I酶液处理的水
解圈更加明显,直径长达 BFG .>,而对照却没有形成
水解圈,初步说明重组复性蛋白具有一定的几丁质
酶活性。
图 D 几丁质酶定性分析
1023D -/0<09+74 +77+N
=:GE!I酶液 GE!I 64:8H;4; ./0<09+74;
):=EE!I酶液 =EE!I 64:8H;4; ./0<09+74;
B:=EE!I灭活后酶液 =EE!I 09+.<0M+<4; ./0<09+743
)FGF) 几丁质酶的活性检测 以 )P的胶体几丁质
为底物,通过 Q@R法检测出重组复性蛋白的几丁质
酶活性达到 )EE S·>IC =,说明复性蛋白具有较高的
酶活力。
)FGFB 温度及 &T值对活性和稳定性的影响 在不
同的温度下酶解底物,结果如图 *所示,几丁质酶在
!E U活性最高,GE U以下保持活性稳定,*E U接近
失活。但在 E U低温下,活性比 =E,)E U时要高,说
明该几丁质酶在低温下也具有很高的活性。由图 V
可以看出,几丁质酶活性和稳定性在 &T DFE时达到
最高,并随着 &T值的增减,活性和稳定性出现了不
同程度的下降。
图 * 温度对几丁质酶活性,稳定性的影响
1023* $/4 +.<0M0&46+图 V &T值对几丁质酶活性,稳定性的影响
1023V $/4 +.<0M0E! 林 业 科 学 !G卷
! 讨论
本研究从实验室已构建好的蜡梅花 "#$%文库
中克隆到 &个长约& &’( )*的几丁质酶基因 !"#$%&,
该基因编码 !&+个氨基酸,与鳄梨、草地早熟禾等植
物的几丁质酶具有较高的同源性,在 $端有一段长
,-..的信号肽序列。进化树分析显示 /0.11!几丁
质酶基因从原祖序列分化可能发生在单子叶和双子
叶植物分化之前,与 /0.11"和 /0.11#几丁质酶基因
同源关系较远。而蜡梅 /0.11")几丁质酶与葡萄和
鳄梨 /0.11".几丁质酶作为 & 个独立的分支出现,
是否形成 /0.11"几丁质酶的 & 个新亚型还有待进
一步研究。
一般认为,表达水平过高是包涵体形成的原因
之一(2.3456,&777),在本研究中,通过降低诱导温
度可降低目的蛋白的表达量,但同时并不会促使产
生可溶性目的蛋白。包涵体中杂蛋白含量较低,且
只需要超声破碎和离心就可以与可溶性蛋白分离,
有利于分离纯化。本研究在纯化时先用溶菌酶破碎
细菌的细胞膜,再结合超声破碎方法,显著提高了包
涵体的纯度和回收率。利用’ 890·:; &尿素缓冲液
将包涵体变性溶解,然后通过透析复性,得到浓度和
纯度较高的重组蛋白。几丁质酶活性检测证实复性
后的目的蛋白具有一定的活性,温度梯度试验显示
该酶在低温下同样具有较高的活性,这一点很值得
关注。<4=等(,---)在经过冷驯化的冬黑麦中发现
低温诱导 ,种抗冻蛋白与几丁质酶 />?7、/>?(@具
有很高的同源性,区别只在于少量的化学修饰,推测
是基因复制的结果。蜡梅花具有在腊月寒冬开花的
特性,有很高的耐寒性。本试验获得的蜡梅几丁质
酶基因 !"#$%& 是否与体内抗冻机制有关,尚需进一
步深入研究,其结果对揭示蜡梅花的抗冻机制、丰富
几丁质酶的多抗性研究具有重要意义。
参 考 文 献
董 娜,张增艳,辛志勇 A ,--’ A 病原诱导的小麦 BCD 转录因子
?.BCD&)的原核表达及纯化 A 植物遗传资源学报,7(!):,’! ;
,’+ A
范艳华 A ,--@ A 球孢白僵菌降解寄主体壁的几丁质酶和蛋白酶的分
子改良 A 西南大学博士学位论文 A
秦 华,眭顺照,李名扬,等 A ,--@ A 蜡梅( !$%’()&)*$+, "-&.#(/(:A)
:E3F)/GC(&!蛋白基因(!"#(-(&! "’& )的分子特性与表达分
析 A 中国生物化学与分子生物学报,,,(+):H(+ ; HH, A
眭顺照,李名扬,蒋 安,等 A ,--+ A 蜡梅花 "#$%文库构建及其高频
出现脂转移蛋白 "#$% 的表达 A 中国农业科学,(-(!):@(( ;
@(’ A
赵晓芳,王贵禧,王艳娜,等 A ,--’ A 鸭梨果实接种轮纹病菌后的生长
期、贮藏期几丁质酶和$; &,!葡聚糖酶活性变化 A 林业科学,((
(!):&@, ; &@HA
2.3456 DA &777 A C4"98)E3.3I *J9I4E3 46*J411E93 E3 0,#$.-%#$%& #(1% A
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(责任编辑 徐 红)
&(第 &,期 谢树章等:蜡梅几丁质酶基因的克隆与原核表达