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斑马鱼g型溶菌酶基因序列分析及其原核表达
作者: 陈 华1  林晨韬2  陈 曦1  葛均青1*  
单位: (1福建省农业科学院生物技术研究所  福州 350003;2福建师范大学生命科学学院/南方海洋研究院福建省微藻种质 改良工程技术研究中心/福建省特色海洋生物资源可持续利用重点实验室  福州 350117)  
关键词:
分类号:
出版年,卷(期):页码:2022 ,53 ( 1 ): 页码:229-237
摘要:

【目的】实现斑马鱼g型溶菌酶在大肠杆菌中表达,以获得高纯度且具溶菌活性的融合蛋白,为探究g型溶菌酶在斑马鱼抗菌过程中的作用机制及其开发利用打下基础。【方法】通过ClustalW、ExPASy、SignalP-5.0 Server及PSIPRED等在线软件对斑马鱼g型溶菌酶进行生物信息分析,经密码子优化后合成斑马鱼g型溶菌酶基因,亚克隆至pET-28a(+)表达载体并转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,以IPTG进行诱导表达,并通过非干扰型蛋白浓度测定试剂盒和溶菌酶测定试剂盒(比浊法)测定其浓度及溶菌活性。【结果】从GenBank检索获得的斑马鱼溶菌酶基因g1(NM_001002706.1)和g2(XM_002664371.5)分别命名为Zeb-Lys-g1和Zeb-Lys-g2。Zeb-Lys-g1基因开放阅读框(ORF)长591 bp,共编码196个氨基酸残基,其编码蛋白分子量约21.6 kD;Zeb-Lys-g2的ORF长576 bp,共编码191个氨基酸残基,其编码蛋白分子量约21.1 kD;2种斑马鱼g型溶菌酶序列中均含有2个半胱氨酸残基及3个保守的催化残基位点(Glu、Asp和Asp)。Zeb-Lys-g1的N端含有17个氨基酸的信号肽,而Zeb-Lys-g2不存在典型的信号肽结构,但其三级结构均具有多个α-螺旋结构。在基于溶菌酶序列相似性构建的系统发育进化树中,Zeb-Lys-g1序列与金鱼g型溶菌酶序列的亲缘关系最近,而Zeb-Lys-g2序列与鲈形目和鲽形目鱼类的g型溶菌酶序列亲缘关系较近。将合成的斑马鱼 g型溶菌酶基因(Zeb-Lys-g1和Zeb-Lys-g2)亚克隆至pET-28a(+)表达载体并转化BL21(DE3)感受态细胞,20 ℃下经IPTG(终浓度0.5 mmol/L)诱导16 h,可获得融合蛋白Zeb-Lys-g1和Zeb-Lys-g2,纯化后的浓度分别为1.01和1.66 mg/mL,对应的溶菌活性分别为689.68和44.39 U/mg。【结论】鱼类g型溶菌酶的基因变异较保守,经密码子优化及全基因合成方式合成的斑马鱼g型溶菌酶基因Zeb-Lys-g1和Zeb-Lys-g2可通过原核表达获得高纯度、高溶菌活性的融合蛋白,为探究斑马鱼溶菌酶的抗菌机制提供了技术支持。

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