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1、本研究旨在構(gòu)建ω-CTXMⅦA基因真核表達(dá)質(zhì)粒,制備高純度的重組ω-CTXMⅦA蛋白,進(jìn)一步研究其生物學(xué)活性;同時(shí)通過構(gòu)建ω-CTXMⅦA基因的原核表達(dá)載體,利用高純度的融合蛋白制備抗ω-CTXMⅦA的抗體,從而建立了一套簡(jiǎn)便、有效的檢測(cè)ω-CTXMⅦA的體系,為今后的產(chǎn)業(yè)化及臨床應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 1.ω-芋螺毒素MⅦA的免疫學(xué)檢測(cè)方法的建立及其應(yīng)用。 1.1重組pGEX-2T-CTX表達(dá)質(zhì)粒的構(gòu)建。 根據(jù)已知的
2、ω-CTXMⅦA氨基酸序列,按照大腸桿菌偏愛密碼子設(shè)計(jì)其DNA片段。對(duì)pGEX-2T質(zhì)粒進(jìn)行BamHI/EcoRI雙酶切,將退火后的ω-CTXMⅦA模板以T4DNA連接酶連接過夜,形成重組質(zhì)粒pGEX-2T-CTX(由本實(shí)驗(yàn)室陳永對(duì)構(gòu)建)。 1.2重組菌的誘導(dǎo)表達(dá)及目標(biāo)蛋白的純化。 挑取pGEX-2T-CTX轉(zhuǎn)化的BL21單菌落,于LB培養(yǎng)基中37℃振搖過夜,按1:50的比例稀釋于含氨芐青霉素的新鮮LB培養(yǎng)基,培養(yǎng)至對(duì)數(shù)
3、中期,加入IPTG至終濃度為0.1mmol/L,37℃誘導(dǎo)表達(dá)3小時(shí)。采用Glutathion-Sepharse4B親和層析法純化,純化后的融合蛋白經(jīng)12%SDS-PAGE鑒定和光密度掃描分析,其純度在91.6%,每升可收獲目的蛋白約15mg。 1.3多抗的制備。 用1.0mg的融合蛋白加完全弗氏佐劑,充分乳化后進(jìn)行多點(diǎn)皮下注射,免疫后每?jī)芍芨骷訌?qiáng)免疫一次,共加強(qiáng)四次:抗原GST-CTX0.5mg加入0.5ml弗氏不完全
4、佐劑,多點(diǎn)皮下注射。 1.4多抗的純化。 利用50%~33%飽和度硫酸銨分級(jí)鹽析法對(duì)抗血清進(jìn)行初步純化,抗體粗品4℃透析過夜,采用弱陰離子交換柱層析,收集峰進(jìn)行電泳檢測(cè)。 1.5Westernblotting鑒定多抗的活性。 Westernblotting結(jié)果顯示純化的抗體分別能與融合蛋白GST-CTX、Trx-CTX發(fā)生特異性結(jié)合。這表明制備的抗體具有特異抗ω-CTXMⅦA的性質(zhì)。 1.6多抗效
5、價(jià)的測(cè)定。 分別以融合蛋白GST-CTX、Trx-CTX作為底物包被,通過ELISA的方法測(cè)定抗體的效價(jià)。結(jié)果表明純化后的抗體具有良好的特異抗ω-CTXMⅦA的能力,其效價(jià)約為1:8192。 1.7鑒定化學(xué)合成的ω-CTXMⅦA。 包被不同濃度的化學(xué)合成的ω-CTXMⅦA,通過間接ELISA的方法檢測(cè)底物。我們發(fā)現(xiàn)隨著包被濃度的上升其OD值也不斷增加,從而進(jìn)一步證明通過該方法檢測(cè)ω-CTXMⅦA的可行性。
6、 2.ω-芋螺毒素MⅦA在畢赤酵母中的表達(dá)、純化與生物活性測(cè)定。 2.1重組表達(dá)質(zhì)粒pPIC9-CTX的構(gòu)建及鑒定。 根據(jù)已知的ω-CTXMⅦA氨基酸序列,按照畢赤酵母偏愛密碼子設(shè)計(jì)其DNA片段。對(duì)畢赤酵母表達(dá)載體pPIC9進(jìn)行XhoI/EoRI雙酶切,將退火生成的ω-CTXMⅦA模板連接到pPIC9上,構(gòu)建成重組表達(dá)質(zhì)粒pPIC9-CTX。通過雙酶切、PCR及DNA測(cè)序,證明已構(gòu)建成功。 2.2畢赤酵母轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)
7、化子甲醇利用型的鑒定。 通過電穿孔的方法得到克隆先后涂于MM、MD平板篩選Mut+型,對(duì)在兩種平板上長(zhǎng)勢(shì)均較好的克隆,用來篩選高表達(dá)菌株。 2.3畢赤酵母轉(zhuǎn)化子PCR法鑒定。 以重組酵母的基因組為模板,用AOX1-up和AOX1-down為引物,進(jìn)行PCR檢測(cè),電泳在600bp左右處有一明顯條帶,結(jié)果顯示ω-CTXMⅦA已經(jīng)成功的整合至酵母基因組中。 2.4畢赤酵母轉(zhuǎn)化子的表達(dá)。 隨機(jī)挑選的幾個(gè)M
8、ut+轉(zhuǎn)化子經(jīng)搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)96h后的上清經(jīng)18%SDS-PAGE檢測(cè),電泳結(jié)果表明在4.1KDa處出現(xiàn)了目標(biāo)條帶。 2.5高表達(dá)菌株的篩選。 所有Mut+轉(zhuǎn)化子經(jīng)搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)96h后的上清經(jīng)18%SDS-PAGE檢測(cè),發(fā)現(xiàn)第6號(hào)克隆表達(dá)產(chǎn)物條帶顏色相對(duì)較深,初步定為高表達(dá)菌株。 2.6間接ELISA法鑒定。 直接包被轉(zhuǎn)化子表達(dá)上清,同時(shí)以空白菌株表達(dá)上清做陰性對(duì)照,用自制的抗ω-CTXMⅦA抗體檢測(cè)發(fā)現(xiàn)檢
9、測(cè)孔OD值要明顯高于陰性對(duì)照孔。 2.7表達(dá)條件的優(yōu)化。 采用不同濃度的甲醇對(duì)高表達(dá)菌株進(jìn)行誘導(dǎo)表達(dá),每隔24小時(shí)取樣,電泳鑒定發(fā)現(xiàn)隨著誘導(dǎo)時(shí)間的延長(zhǎng),培養(yǎng)基中的分泌蛋白含量增多,且甲醇的濃度對(duì)目的蛋白的表達(dá)也有很大影響,綜合考慮最終確定最佳表達(dá)條件為:28℃、2.0%甲醇、96h。 2.8目的蛋白的純化。 電泳圖譜經(jīng)計(jì)算機(jī)灰度掃描,ω-CTXMⅦA表達(dá)量約占畢赤酵母分泌總蛋白量的60%左右。表達(dá)上清經(jīng)透
10、析除鹽后過弱陽離子交換柱,收集洗脫峰。經(jīng)SDS-PAGE鑒定和光密度掃描分析,其純度在90%左右。 2.9間接ELISA法鑒定純化蛋白。 包被不同濃度的純化蛋白,通過自制的抗ω-CTXMⅦA抗體檢測(cè),從結(jié)果可以初步判斷該純化的蛋白就是重組ω-CTXMⅦA。 2.10重組ω-CTXMⅦA的MALDI-TOF-MS鑒定。 用MALDI-TOF-MS質(zhì)譜儀對(duì)純化的重組ω-CTXMⅦA分析。結(jié)果顯示,其分子量為2
11、.63889kDa,而天然ω-CTXMⅦA的理論分子量為2.63922kDa,提示ω-CTXMⅦA的6個(gè)巰基均被氧化,且沒有被糖基化修飾。 2.11重組ω-CTXMⅦA的生物活性測(cè)定。 采用經(jīng)典的小鼠熱板法和大鼠熱尾法確定重組ω-CTXMⅦA的生物學(xué)活性。測(cè)活結(jié)果表明本研究表達(dá)的重組ω-CTXMⅦA具有較強(qiáng)的鎮(zhèn)痛活性,其鎮(zhèn)痛效應(yīng)大約是嗎啡的800倍。 綜上所述: 1.由于目前國(guó)內(nèi)外還沒有一種有效的免疫方法
12、用來檢測(cè)ω-CTXMⅦA,本實(shí)驗(yàn)采用基因工程的方法,在大腸桿菌中將ω-CTXMⅦA與谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶(GST)融合表達(dá),并以純化的GST-CTX作為抗原免疫兔子制備多抗。通過另一種融合蛋白Trx-CTX檢測(cè)其特異抗ω-CTXMⅦA的效價(jià)。成功的制備抗ω-CTXMⅦA的抗體為今后檢測(cè)ω-CTXMⅦA提供了一種簡(jiǎn)便、靈敏的方法。 2.經(jīng)過間接ELISA、熱板、熱尾等實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了在畢赤酵母中成功的表達(dá)出有生物活性的重組ω-CTXMⅦA
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