2025/5/13 15:28:00

一、基因克隆

在构建蜡梅花cDNA文库并进行EST分析基础上,通过随机克隆测序,研究人员成功克隆到蜡梅几丁质酶的cDNA基因。例如,有研究克隆到1个蜡梅几丁质酶的cDNA基因,命名为Cpchia(GenBank登录号:FJ749130)。该基因全长1148bp(也有研究显示全长为1184bp),其中含有954bp的开放阅读框,编码一个由317个氨基酸残基组成的几丁质酶。

 

二、基因结构分析

运用生物信息学手段对Cpchia编码蛋白的结构特点与性质进行分析,发现其包含一个富含cys和gly的几丁质结合域和一个完整保守的几丁质酶催化区,以及一个富含pro的链接区,无C端扩展区,初步推测为Class Ib型几丁质酶,其N端含有一个长约20aa的信号肽序列。该蛋白二级结构主要由α螺旋(65.29%)、少量的延伸链(5.36%)和随机结构(29.33%)组成。同时,该编码蛋白含有多个磷酸化位点,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。

 

三、原核表达

1.载体构建:将Cpchia克隆到原核表达载体pET-28a(+)中。

2.表达条件:在大肠杆菌BL21细胞中进行表达。有研究采用加入终浓度0.5 mM IPTG,20℃诱导16 h的条件。

3.表达形式:以包涵体形式表达融合蛋白。

4.表达量:有研究显示,诱导后目的蛋白表达量占菌体总蛋白35%以上。

 

四、表达产物特性分析

1.纯化复性:分离纯化采用溶菌酶破碎细菌的细胞膜,再结合超声破碎方法,可显著提高包涵体的纯度和回收率。利用含有8M尿素的包涵体溶解缓冲液将包涵体变性溶解,4℃高速离心后将上清透析复性,得到浓度和纯度很高的重组蛋白。

2.酶活性检测: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。例如,经DNS法检测,酶活性达到200U·mL⁻¹。

3.酶活性与稳定性:温度梯度实验显示该几丁质酶在40℃活性最高,50℃以下保持活性稳定,80℃接近失活。pH梯度实验显示该几丁质酶在pH7.0环境条件下活性和稳定性最高。

 

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