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AhAO2融合蛋白表达、纯化与抗体制备

来源:九壹网
华南师范大学学报(自然科学版) 2011年8月 JOURNAL OF SOUTH CHINA NORMAL UNIVERSnY 2011年第3期 Aug.2011 (NATURAL SCIENCE EDITION) No.3,2011 文章编号:1000.一5463(2011)03—0123—04 AhA02融合蛋白表达、纯化与抗体制备 杨丽霞 ,周文灵 ,宋涛平 ,彭新凯 ,胡朝晖 (1.长沙市食品质量安全监督检测中心,湖南长沙,410013; 2.华南师范大学生命科学学院,广东省植物发育生物工程重点实验室,广东广州,510631;3.广州甘蔗糖业研究所,广东广州,510316) 摘要:构建AhAO2基因片段原核表达重组质粒pPROEX—Hta—AhAO2,表达质粒在E coli BI21中诱导表达,获得 His—AhAO2融合蛋白,采用亲和层析与电泳纯化His—AhAO2免疫,新西兰大白兔,获得抗His—AhA02抗体,West・ erR blot检测显示其只与His—AhAO2融合蛋白结合.实验成功制备了抗AhAO2特异抗体. 关键词:花生;AhAO2;pPROEXHTa;原核表达;抗体 中图分类号:Q78 文献标志码:A 近年来,确认玉米黄质环氧化酶(zeaxanthin ep. 1.2主要试剂 oxidase,ZEP),9一顺环氧类胡萝卜素双加氧酶(9一 镍亲和层析柱购自Novagen公司.各种DNA限 cis—epoxycarotenoid dioxygenase,NCED)、短链醇脱 制性内切酶、T4 DNA连接酶、EX Taq DNA聚合酶, 氢 还原酶(short—chain alcohol dehydrogenase/re— DNA标准相对分子量购自TaKaRa公司.蛋白标准 duetase,SDR)和ABA醛氧化酶(abscisic aldehyde oxidase,ABAO)催化的反应是高等植物脱落酸 相对分子量购自天根生化科技有限公司.引物合成 (ABA)生物合成途径的重要步骤¨I2 J.其中由 及序列测定由上海英骏生物技术有限公司完成. ABAO催化ABA生物合成的最后一步反应,将ABA 1.3 pPROEX—Hta—AhA02重组表达载体构建 醛氧化为ABA. 采用以下引物PCR扩增花生AhAO2基因片段 醛氧化酶(aldehyde oxidase,AO)是钼单加氧酶 (ORF中位置为196—2079,基因片段1 884 bp):上 和Fe—S黄素蛋白家族的成员之一 3 J,涉及到多种 游引物HTaAO3:5 一GAA TI'C A1Tr GAA GAC ITrr 化合物的代谢过程.目前认为在植物中AO主要参 ACG GCG AGT TCT TGC一3 ,下游引物HTaA04:5 与ABA和IAA的生物合成.对拟南芥和豌豆AO响 一CTG CAG GTG CAA G IT TCT GAG TAT CTG 应逆境胁迫和底物特异性研究发现,拟南芥AO8_4 CAA CCA C一3 .扩增产物回收后,经EcoR I和 和豌豆PAO一3Is]具有ABAO活性,并从拟南芥 Pst I酶切后,与原核表达载体pPROEXHTa连接, 和豌豆 克隆了该基因.作者前期从抗旱花生品种 转化E.coli,并测序验证. 中首次克隆AhA02基因(GenBank登记号 1.4 His AhAo2融合蛋白的表达和纯化 EU816196),本文构建A D2基因片段pPROEX— 取含pPROEX—Hta—AhA02重组质粒的菌液, Hta—AhA02原核表达质粒,获得原核表达重组蛋 白,制备抗体,为研究花生在干旱、盐等胁迫条件下 按1:100扩大培养3 h,加入异丙基一B—D一硫代 的AhA02蛋白表达和作用奠定基础. 半乳糖苷(IPTG)至终浓度为1 mmol/L,诱导表达 4 h离心收集菌体,酶解法破碎后,12 000 r/min离 1材料与方法 心5 rain,沉淀用Novagen公司的Supertlow柱纯化, 进行7.5%SDS—PAGE分析蛋白质. 1.1菌株、质粒和材料 1.5 多克隆抗体的制备 E.coli BL21、pPROEXHTa质粒为本实验室 取原核表达过柱后的组分进行SDS—PAGE电 保存. 泳,然后切下目标蛋白条带,一80℃冻存待用.将切 收稿日期:2010—11—17 基金项目:教育部科学技术研究重点项目(03098);广东省教育厅”千百十工程”优秀人才培养基金项目(Qo2o9o) 通讯作者,yanglixia612@163.corn 124 华南师范大学学报(自然科学版) 2 3 4 下的凝胶块于研钵中研碎,加入等体积PBS,研磨混 匀后,再加入等体积弗氏完全佐剂,用注射器反复吸 打,充分混匀待用.在每只兔的背部取10个点进行 皮下注射抗原一佐剂混合物,每个点100—200 p,L 样液.初次免疫10 d后,取初次免疫抗原用量的 4 500 bp 2 250 bp 1 500 bp 1/5,与弗氏不完全佐剂混匀,进行第1次加强免疫 注射.10 d后同上进行第2次加强免疫注射.3 d后, M:250 bp DNA ladder;1:PCR空白对照(PCR negative contro1);2:重 心脏采血,分离出血清. 1.6 Western Blot 纯化的His—AhAO2融合蛋白用质量分数为 7.5%聚丙烯酰胺凝胶电泳,电泳后用电转移方法将 分离的蛋白转移到PVDF膜上,2 mA/cm 转移1 h. 用含体积分数为5%脱脂奶粉的TBST封闭膜上未 结合蛋白的位点,TBST(20 mmoVL Tris—HC1(pH 7.5)、150 mmo ̄L NaC1、体积分数为0.05%Tween 20).将一抗稀释2 000倍后做免疫检测.膜与一抗 于室温孵育1 h后,4℃放置过夜.用TBST洗3次, 每次5~10 min.二抗是碱性磷酸酶连接的羊抗兔 IgG(Sigma公司),用TBST稀释1 000倍后使用.膜 与二抗室温孵育1 h.用TBST洗3次,每次5~ 10min,用TBS(20 mmol/L Tris—HC1(pH 7.5),150 mmol/L NaCI)漂洗膜以去除膜表面的Tween 20.免 疫复合体用碱性磷酸酶反应试剂盒(天根生化科 技)显色.拍摄滤膜照片留作永久实验记录. 2结果与分析 2.1 pPROEX—Hta—AhAO2原核表达载体构建 将原核表达载体pPROEXHTa用内切酶酶切并 回收载体片段,与回收的AhAO2基因片段于16℃ 连接过夜.转化E.coli BL21,挑取单菌落摇菌.取1 L菌液用引物HTaAO3和HTaAO4做PCR检测, 确认AhA02基因片段已克隆到表达载体中,抽提质 粒,进行EcoR I和Pst I双酶切鉴定(图1). 2.2 His—AhAO2融合蛋白的诱导表达与纯化 诱导表达后的菌液经酶解处理,SDS—PAGE分 析结果表明,出现1条相对分子量大约为75×lO 的蛋白条带,区别于表达空载体菌株,与目标融合蛋 白His—AhAO2的预期大小相符(图2). 将包涵体蛋白用Superflow柱纯化,得到的Dl、 D3、E1和E3溶液进行SDS—PAGE.与图2未纯化 蛋白相比,得到的包涵体蛋白纯度较高(图3),此蛋 白可用于后面的抗体制备和检测. 组质粒PCR检测(PCR product of pPROEX—Hta—AhA02);3:重组 质粒DNA(pPROEX—Hta—AhAO2 plasmid DNA);4:重组质粒EcoR I和Pst I双酶切(Digested with EcoR I+Pst I) 图1 pPROEX—Hta—AhAO2重组质粒鉴定 Figure 1 Identification of the recombinant expressing vector pPROEX——Hta——AhAO2 M 1 2 3 4 5 94 0x10 66 2x1 M:蛋白Marker(protein marker);1:pPROEXHTa菌体总蛋白(Total cell lysate of pPROEXHTa);2:pPROEX—Hta—AhAO2诱导前菌体总 蛋白(The protein of BL21 transformed with pBROEX—Hta—AhAO2); 3:pPROEX—Hta—AhAO2诱导后菌体总蛋白(Protein ofIPTG—in— duced BL21 transformed with pPROEX~Hta—AhAO2):4:pPROEX— Hta—AhAO2诱导后菌体可溶性蛋白(Soluble protein of IPTG—in— duced BL21 transformed with pPROEX~tha—AhAO2);5:pPROEX— Hta—AhAO2诱导后菌体包涵体蛋白(Insoluble protein of IPTG—in— duced BL21 transformed with pPROEX~Hta—AhAO2) 图2 His—AhAO2融合蛋白的SDS—PAGE电泳 Figure 2 SDS——PAGE analysis of His——AhA02 fusion protein M D1 D3 E1 E3 94 0×l0 66-2×10 M:蛋白Marker(protein marker);D1、D3、E1、E3为过柱后得到的蛋白 组分(Dl,D3,E1,E3 are puriifed protein solution) 图3 pPROEX—Hta—AhAO2原核表达过柱后的D1、D3、 E1、E3组分 Figure 3 D1,D3,E1 and E3 solution of His—AhAO2 protein extraeted from E coil 第3期 杨丽霞等:AhA02融合蛋白表达、纯化与抗体制备 125 2.3 His—AhAO2抗血清的制备及检测 经ELISA检测,制备的抗血清效价达1/10 000. Western blot分析的结果表明,l:10 000稀释的抗体 与诱导表达的His—AhA02融合蛋白有特异的抗原 抗体反应. M 。 誊 。 95× 72× 55× M:蛋白标准(protein Marker);1:纯化后His—AhA02融合蛋白(Pu— rilfed His—AhA02 fusion protein) 图4抗AhA02血清的Western blot Figure 4 Western blot of AhAO2 antibody 3讨论 在高等植物中,醛氧化酶是个蛋白家族,它们区 别于电泳迁移率、底物特异性、亚基组成.醛氧化酶 多态性的存在及其底物特异性不同,可能与它们在 植物生长发育中起的不同作用有关 J.拟南芥中 AAOs基因有4个成员(AA01—4),其中AA03编码 的蛋白质AO8具有ABAO活性 .豌豆中有3个 PsAOs基因(PsAO1—3),其中PsA03编码的蛋白质 PAO一3具有ABAO活性,同时运用拟南芥AA02 抗体识别豌豆醛氧化酶异构体,分析豌豆醛氧化酶 蛋白表达水平在胁迫条件下的变化,与酶活性变化 进行比较,发现PA0—3响应逆境胁迫 ’ . 本实验完成原核表达载体pPROEX—Hta— AhA02的构建,证实表达载体在BI21中高效表达, 获得基因表达的融合蛋白.进一步应用亲和柱将表 达的融合蛋白分离,得到纯化的目的蛋白.用所表达 的融合蛋白免疫兔,制备了相应的多克隆抗体. AhA02抗体可识别His—AhAO2融合蛋白,说明获 得的抗体可用于研究花生AhAO2蛋白组织特异性 及响应逆境表达水平变化,可分别从蛋白表达水平 和酶活性对其进行分析.由于AhA02蛋白催化 ABA生物合成途径的最后一步,其细胞免疫组织化 学定位可直接反应ABA生物合成器官特异性,通过 与水分胁迫条件下ABA的作用部位比较,对研究 ABA在植物体内的运输有重要作用. 参考文献: [1]GROSSMANN K,SCHELTRUP F,KWIATKOWSKI J,et a1.Induction of abseisic acid is a common effect of auxin herbicides in susceptible plants[J].J Plant Physiol, 1996,149:475—478. 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Key words:Arachis h ̄pogaea L.;AhAO2;pPROEXHTa;prokaryotic expression;antibody 【责任编辑成文】 (上接第122页) E ’FECT oF PoT CULTIVATIoN UNDER FRESH WATER CoNDITIoN oN THE ECo— PHYSIoIoGICAL CHARACTERISTICS oF AEG AS CDR 『C【,LA 聊SEEDLINGS DIAO Junming’,CHEN Guizhu (1.College of Life Scfence,Jiaying University,Meizhou 514015,China; 2.School of Environmental Science and Engineering,Sun Yat—Sen University,Guangzhou 510275,China) Abstract:Using artiifcial sea water(8 g/kg)as a control,three kinds of substrates was used to pot—cultivate 1一 year——old mangrove of Aegiceras corniculatum for one year in fresh water condition to investigate the effect of cuhi-- vation under fresh water condition on the eco——physiological characteristics of Aegiceras corniculatum in different substrates.Results of this study indicate that,though there is a significant effect on eco—physiological characteris— tics when cultivated in different substrates,Aegiceras corniculatum can grow normally under fresh water condition, as the l—year—old Aegiceras corniculatum showed physiological characteristics of strong photosynthesis and root activities.The substrates of pond scum bran:1:0 and pond scum bran=2:1 were suitable for the plant cultivation under fresh water condition. resh water condition;substrate;eco—physiological Key words:Aegiceras corniculatum;pot cultivationunder f.characteristics 【责任编辑成文】 

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