TAT-MT融合蛋白在大肠杆菌中的高效表达、纯化及体外活性初步测定

TAT-MT融合蛋白在大肠杆菌中的高效表达、纯化及体外活性初步测定

论文摘要

目的:构建Tat蛋白转导结构域(Tat-Protein Transduction Domain, Tat-PTD)与人金属硫蛋白(Metallothionein, MT)的融合基因的重组工程菌株,经诱导可溶性表达重组蛋白TAT-MT,分离纯化和鉴定目的蛋白,并检测其对金属离子的螯合能力。方法:设计特异引物,用PCR方法扩增得到编码TAT-PTD和MT融合蛋白的DNA片段,将该片段与表达载体pET3c连接,得到重组质粒pET3c-Tat-MT,并转化到大肠杆菌BL21 (DE3) PlySs中,SDS-PAGE筛选重组表达菌株。通过探讨温度、碳源、氮源等因素对融合蛋白TAT-MT表达的影响,优化工程菌的表达条件。采用Ni-NTA Resin纯化目的蛋白TAT-MT,原子吸收光谱测定工程菌对金属离子的螯合能力。结果:将编码TAT-MT融合蛋白的DNA片段克隆到原核表达载体pET-3c中,并转化大肠杆菌BL21 (DE3) plySs,经筛选获得阳性重组子。1mM IPTG 20℃诱导20h后,获得表观分子量约为15kd的目的蛋白。在重组蛋白小试发酵实验中(5L),重组菌湿菌重可达30g/L,重组蛋白表达量占菌体总蛋白18%。离心收集菌体后,超声破碎,取其上清利用Ni-NAT Resin组氨酸亲和层析柱进行纯化,获得目的蛋白TAT-MT,凝胶扫描结果显示其纯度为85%。原子吸收光谱测定结果显示,重组工程菌对镉和铜离子的螯合能力与对照菌株相比分别提高2.5倍和1.27倍,重金属螯合活性存在显著性差异(p<0.05)。结论:融合蛋白TAT-MT在重组工程菌中获得高效表达,含重组质粒的工程菌具有螯合金属离子的能力。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 文献综述
  • 1 金属硫蛋白研究进展
  • 1.1 MT的结构和理化性质
  • 1.2 MT的生物学功能
  • 2 穿膜肽的研究进展
  • 2.1 穿膜肽简介
  • 2.2 穿膜肽的结构
  • 2.3 穿膜肽的穿膜机制
  • 2.4 穿膜肽的应用
  • 3 论文背景
  • 4 技术路线图
  • 第二章 TAT-MT基因的克隆、表达和纯化
  • 1 实验设备
  • 1.1 主要设备和器材
  • 1.2 DNA及蛋白材料
  • 1.3 实验菌株及细胞株
  • 1.4 培养基与抗生素
  • 1.5 实验试剂
  • 2、实验方法与步骤
  • 2.1 基因的设计、扩增与克隆
  • 2.2. 重组载体pET3c-Tat-MT的构建
  • 2.3、Tat-MT在大肠杆菌中的表达
  • 2.4、TAT-MT表达条件的筛选
  • 2.5 基因工程菌在发酵罐中的高效表达
  • 2.6 TA-TMT融合蛋白的分离纯化
  • 2.7 重组菌的原子吸收光谱测定
  • 第三章 实验结果
  • 1 基因的PCR扩增
  • 2 重组质粒双酶切鉴定
  • 3 重组克隆PCR鉴定结果
  • 4. 序列分析测定
  • 5. 重组蛋白的表达
  • 5.1 温度对表达的影响及可溶性分析
  • 5.2 培养基优化
  • 6 基因工程菌的小试发酵
  • 7 重组蛋白的纯化
  • 8 Western blot鉴定
  • 9 原子吸收光谱测定结果
  • 2+的吸收'>9.1 Cd2+的吸收
  • 2+的吸收'>9.2 Cu2+的吸收
  • 第四章 讨论
  • 1 MT的表达与条件优化
  • 2 重组蛋白的检测与结果分析
  • 3 下一步工作设想
  • 第五章 结论
  • 参考文献
  • 附录一 英文缩略词表
  • 附录二 测序图谱
  • 致谢
  • 相关论文文献

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