家蚕Sir2基因的表达及其功能的初步研究

家蚕Sir2基因的表达及其功能的初步研究

论文摘要

Sir2 (silence information regulator 2)蛋白家族是一种保守的从古细菌到哺乳动物都广泛存在的NAD+依赖的组蛋白/非组蛋白Ⅲ类去乙酰化酶。Sir2类蛋白(sirtuins)在基因沉默、神经系统、生物长寿等方面都具有重要的调节作用。从本实验室构建的家蚕蛹cDNA文库中获得一条基因序列,经NCBI序列比对后推测该基因编码Sir2相关蛋白,将其命名为BmSir2。该基因ORF全长1164bp,编码387个氨基酸残基,GenBank登录号为NM001043472。该蛋白含有1个SIR2超级族中SIRT1结构域,预测该蛋白分子量为43.37 kD,等电点为4.94。我们将BmSir2基因克隆到pET-28a (+)载体中,并转化大肠杆菌Rosetta细胞进行表达。活化的重组表达菌用IPTG进行诱导后,菌体经SDS-PAGE电泳分析,在45 kD左右可观察到一条特异性条带,与预测的目的蛋白大小相符(带His标签大小为47.87 kD)。重组蛋白BmSir2经镍柱纯化后得到高纯度的重组蛋白,并用此免疫雄性新西兰兔,制备多克隆抗体。ELISA检测抗体血清效价达到1:12800,且Western blot检测抗体特异性良好。将家蚕各发育时期和五龄期各组织的总蛋白用自制的多克隆抗体进行检测,了解BmSir2在家蚕各时期和各组织的表达情况。实验结果表明,BmSir2在家蚕卵、蛹、蛾、五龄幼虫期都有表达但表达量不一,在卵期表达量最高,五龄期则最少。因此推测该蛋白在家蚕整个生长周期中都具有重要作用。在五龄幼虫各组织中BmSir2的表达情况差异也很明显,该蛋白只在丝腺中部、脂肪体、气管和头部等组织中有明显表达,在其它组织中则没有明显的表达信号。对家蚕BmN细胞进行目的蛋白亚细胞定位,结果表明BmSir2蛋白主要定位在细胞质中,细胞核中也有少量存在。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 缩略语
  • 第一章 Sir2研究进展
  • 引言
  • 1 Sir2蛋白的发现和命名
  • 2 Sir2蛋白的结构特征和酶活性
  • 3 Sir2蛋白的功能
  • 3.1 Sir2与染色体沉默
  • 3.2 Sir2与能量限制
  • 3.3 Sir2与生物长寿
  • 3.4 Sir2与癌变
  • 3.5 Sir2与神经系统保护
  • 4 展望
  • 第二章 实验方案设计
  • 1 研究的目的与意义
  • 2 研究内容
  • 3 实验流程图
  • 第三章 生物信息学分析
  • 1 生物信息学工具
  • 2 方法
  • 3 结果
  • 3.1 BmSir2核苷酸序列及预测的蛋白序列
  • 3.2 疏水性分析
  • 3.3 BmSir2亚细胞定位分析
  • 3.4 BmSir2二级结构预测
  • 3.5 BmSir2三级结构预测
  • 3.6 BmSir2同源性分析
  • 3.7 进化树分析
  • 4 结论
  • 第四章 原核表达、纯化
  • 1 材料与试剂
  • 1.1 材料与设备
  • 1.2 试剂
  • 1.3 常用试剂配方
  • 2 方法
  • 2.2 BmSir2基因重组质粒的构建
  • 2.3 重组克隆的筛选与鉴定
  • 2.4 pET-28a(+)-BmSir2的诱导表达和纯化
  • 2.5 重组蛋白表达鉴定
  • 2.6 融合蛋白BmSir2镍柱纯化
  • 2.7 融合蛋白的FPLC纯化
  • 2.8 融合蛋白质谱鉴定
  • 3 实验结果
  • 3.1 PCR扩增目的片段
  • 3.2 重组质粒PCR和酶切鉴定
  • 3.3 BmSir2重组蛋白表达及鉴定
  • 3.4 FPLC分离纯化
  • 3.5 质谱鉴定
  • 4 实验结论
  • 第五章 多克隆抗体制备、纯化及检测
  • 1 试剂与材料
  • 1.1 材料与设备
  • 1.2 试剂
  • 1.3 常用试剂配方
  • 2 方法
  • 2.1 Bradford法测定蛋白浓度
  • 2.2 抗原制备
  • 2.3 免疫动物
  • 2.4 多克隆抗体血清的制备
  • 3 实验结果
  • 3.1 抗体纯化
  • 3.2 抗体效价测定ELISA结果
  • 3.3 Western Blot检测抗体特异性
  • 4 结论与讨论
  • 第六章 家蚕BmSir2表达分析
  • 1 材料与试剂
  • 1.1 材料与设备
  • 1.2 试剂
  • 1.3 常用试剂配方
  • 2 方法
  • 2.1 家蚕各时期及各组织蛋白提取
  • 2.2 Western blot检测BmSir2蛋白在家蚕各发育时期的分布
  • 2.3 Western blot检测BmSir2在五龄幼虫各组织中分布
  • 3 实验结果
  • 3.1 家蚕BmSir2各发育时期表达情况
  • 3.2 五龄幼虫各组织中BmSir2表达情况
  • 4 结论与讨论
  • 第七章 BmSir2蛋白亚细胞定位
  • 1 材料与试剂
  • 1.1 材料与仪器
  • 1.2 试剂
  • 1.3 试剂的配制
  • 2 方法
  • 3 实验结果
  • 4 结论与讨论
  • 总结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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