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目的:
osmY基因是一种渗透压诱导基因,编码一种相对分子量约22×103周质蛋白OsmY,其表达依赖于RpoS的激活,在高渗应激的条件下,osmY基因的表达量可升高8~10倍,提示其在肠道菌应答环境高渗应激反应中具有重要作用,因此本研究拟克隆表达重组蛋白OsmY-His6并制备兔抗重组蛋白的多克隆抗体,为进一步研究OsmY蛋白在高渗应激环境中所发挥的功能提供基础。
方法:
1.pET22b(+)-osmY重组质粒的构建:根据osmY基因两端序列设计引物,以野生型S.Typhi野生株基因组DNA为模板,通过PCR获得该基因DNA片段,酶切后与表达载体pET22b(+)连接,将重组体热击导入至E.coliJM109(DE3)中,筛选阳性质粒,经序列分析鉴定正确后,用IPTG诱导细菌表达重组蛋白OsmY-His6。
2.重组蛋白OsmY-His6的纯化:经IPTG诱导的表达菌超声破菌,离心收集上清,利用Ni柱中的氯化镍可以与有His(组氨酸)标签的蛋白结合的原理来收集蛋白,用高浓度的咪唑沈脱OsmY-His6蛋白,利用透析袋去除咪唑,获得纯化的OsmY-His6蛋白,并用SDS-PAGE电泳鉴定蛋白的纯度。
3.兔抗重组蛋白的多克隆抗体制备:重组蛋白OsmY-His6与等体积的弗氏完全佐剂研磨至完全乳化,给每只家兔以1mL蛋白乳液(含50μg重组蛋白)背部皮下多点注射。以后,每隔两周将抗原与等体积的弗氏不完全佐剂的乳液免疫家兔,共免疫5次,末次免疫1周后颈动脉放血并获得抗血清,分装后保存于-20℃。用酶联免疫吸附实验测定抗体效价,用蛋白质印迹法检测多克隆抗体与抗原反应的特异性。
4.OsmY蛋白在不同时间高渗应激下的变化分析:伤寒沙门菌在高渗条件下应激不同时间(0、10、20、40、60、90、120、180min),获取细菌总蛋白,利用制备的抗OsmY多克隆抗体进行蛋白质印迹实验,观察OsmY蛋白的变化情况。
5.免疫共沉淀:伤寒沙门菌在高渗条件下应激不同时间(0、30min),获取细菌总蛋白,利用制备的抗OsmY多克隆抗体进行免疫共沉淀实验,观察是否存在某一未知蛋白可与OsmY蛋白相结合。
6.伤寒沙门菌野生株和osmY缺陷株在不同金属离子应激条件下的生长曲线测定:经生物信息学分析发现OsmY蛋白可能是金属离子结合蛋白,以生长时间为横坐标,OD600值为纵坐标绘制生长曲线,对比伤寒沙门菌野生株和osmY缺陷株在CuSO4、CaCl2、MnCl2、NiSO4应激条件下生长情况。
结果:
1.PCR及序列分析证实,成功构建了表达载体pET22b(+)-osmY,热击导入至E.coliJM109(DE3),用终浓度为1mmol/L的IPTG诱导后,重组蛋白OsmY-His6获得高表达。
2.SDS-PAGE电泳分析结果显示,成功获得了纯度较高的重组蛋白OsmY-His6。
3.酶联免疫吸附实验和蛋白质印迹法结果表明,成功制备兔抗重组蛋白OsmY-His6的多克隆抗体。
4.蛋白质印迹法结果表明,伤寒沙门菌OsmY蛋白表达在高渗应激后不断递增。
5.免疫共沉淀结果表明,尚未发现某一未知蛋白可与OsmY蛋白相结合。
6.生长曲线结果表明,在CuSO4、CaCl2、MnCl2、NiSO4应激条件下,伤寒沙门菌野生株和osmY缺陷株的生长并无明显差异。
结论:
成功克隆表达了伤寒沙门菌高渗诱导基因osmY,并获取了重组蛋白OsmY-His6,并成功制备了抗OsmY多克隆抗体,有助于今后研究OsmY在伤寒沙门菌高渗应激中的作用和功能。