犬IFN-γ及IL-2的原核表达和IL-2生物活性检测

犬IFN-γ及IL-2的原核表达和IL-2生物活性检测

论文摘要

根据GenBank 上发表的犬(canine familiars)干扰素-γ(Interferon-γ,IFN-γ)和白细胞介素-2 (Interteukin-2,IL-2 )基因序列,设计了两对引物。采用RT-PCR 技术以ConA刺激的犬脾淋巴细胞为材料,从总RNA 中扩增出犬IFN-γ和IL-2 基因。分离纯化扩增片段,克隆入pMD18-T 载体,经酶切鉴定、PCR 鉴定及DNA 测序分析,表明扩增片段为犬IFN-γ和IL-2 基因。测序结果显示克隆的IFN-γ基因全长426 个核苷酸,编码141 个氨基酸,与GenBank 中CaIFN-γ比较,核苷酸序列同源性为99.8%,推导的氨基酸序列同源性为99.3%;克隆的IL-2 基因全长468 个核苷酸,编码155 个氨基酸,将该序列与GenBank中D30710 CaIL-2 比较,核苷酸序列同源性为99.36%,推导的氨基酸序列同源性为98.7%。应用DNA 重组技术,将犬IFN-γ和IL-2 基因分别插入到原核表达载体PJLA605 中,构建原核表达质粒PJLA605-CaIFN-γ和PJLA605-CaIL-2,转化大肠杆菌DH5α,并通过改变诱导时机和诱导表达时间来优化表达条件。结果表明,工程菌PJLA605-CaIFN-γ和PJLA605-CaIL-2 在30℃培养至对数生长后期(OD600 为1.5)转温诱导4h,菌体湿重收得量分别达18.0g/L 和17.8g/L,目标蛋白表达量分别占菌体总蛋白的27.4%和29.4%,这两种基因工程菌得到了理想表达。SDS-PAGE 电泳显示,NaCl 和TritonX-100 可洗去部分杂蛋白,表达产物以包涵体形式存在。尿素溶解包涵体并通过Sephacry1S-200 分子筛初步纯化,包涵体的纯度均达到90%以上。复性后的IL-2 蛋白用MTT 法检测生物活性,结果显示稀释复性的IL-2 蛋白淋巴细胞增殖系数可达2.01,表明此种蛋白具有IL-2 的生物活性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 前言
  • 1.1 IL-2 的研究进展
  • 1.1.1 IL-2 的发现及命名
  • 1.1.2 IL-2 的结构与产生
  • 1.1.3 IL-2 受体的研究
  • 1.1.4 IL-2 的理化特性和生物学活性
  • 1.1.5 IL-2 的种属特异性
  • 1.1.6 IL-2 活性的检测
  • 1.1.7 IL-2 的应用
  • 1.2 干扰素的研究进展
  • 1.2.1 干扰素的发现
  • 1.2.2 干扰素的性质和分类
  • 1.2.3 干扰素的产生与诱导
  • 1.2.4 IFN 的基因结构
  • 1.2.5 IFN-γ的分子结构与生物学作用
  • 1.2.6 IFN 抑制病毒复制的作用机理
  • 1.2.7 IFN 的应用和发展趋势
  • 1.3 本研究的目的和意义
  • 2 材料与方法
  • 2.1 实验材料
  • 2.1.1 菌种与质粒
  • 2.1.2 引物
  • 2.1.3 试剂
  • 2.1.4 主要仪器设备
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 犬脾淋巴细胞的制备
  • 2.2.2 细胞总RNA 的提取
  • 2.2.3 cDNA 的合成
  • 2.2.4 IL-2 和IFN-γ基因片段的克隆与序列分析
  • 2.2.5 IL-2 与IFN-γ基因原核表达载体的构建
  • 2.2.6 目的基因在大肠杆菌中的高效表达及纯化
  • 2.2.7 蛋白的复性及生物活性检测
  • 3 结果
  • 3.1 重组质粒的双酶切及PCR 鉴定
  • 3.1.1 CaIFN-γ-T 及PJLA605-CaIFN-γ重组质粒鉴定
  • 3.1.2 CaIL-2-T 及PJLA605-CaIL-2 重组质粒鉴定
  • 3.2 重组质粒克隆基因的序列分析
  • 3.2.1 重组质粒IFN-γ基因的序列分析
  • 3.2.2 重组质粒IL-2 基因的序列分析
  • 3.2.3 各种动物IL-2 及IFN-γ基因的同源性比较
  • 3.3 重组蛋白的表达及最佳表达时机的确立
  • 3.4 工程菌的高效表达
  • 3.4.1 IFN-γ工程菌的高效表达
  • 3.4.2 IL-2 工程菌的高效表达
  • 3.5 包涵体的提取及目的蛋白的纯化
  • 3.5.1 包涵体的提取
  • 3.5.2 目的蛋白的纯化
  • 3.5.3 复性的IL-2 蛋白生物活性检测
  • 4 讨论
  • 4.1 犬IFN-γ和IL-2 基因的扩增和序列分析
  • 4.2 目的基因在原核细胞中的理想表达
  • 4.3 表达产物的处理及生物活性的检测
  • 5 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录1 实验技术路线
  • 附录2 犬IFN-γ和IL-2 基因克隆及表达载体构建图
  • 附录3 各种动物IL-2 及IFN-γ基因的同源性比较
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
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