用于生物合成白藜芦醇的融合基因、表达载体及制备方法_4

文档序号:9320592阅读:来源:国知局
行纯化 回收。
[0244] 2. 4. 2连接并转化
[0245] 将上述纯化的PMD19-T/4CL : :RS酶切片段与pET_30a酶切片段按3 : 1的比例 在八连接酶作用下连接。反应体系见表23。
[0246] 表 23 pET_30a/4CL : :RS 连接反应
[0247]
[0248] 16 °C连接过夜,转化方法及步骤参照拟南芥。
[0249] 2.5pET-30a/4CL: :RS 的阳性鉴定
[0250] 2. 5. 1 菌液 PCR 鉴定
[0251] 方法及步骤参照拟南芥。
[0252] 2. 5. 2酶切鉴定
[0253] 经菌液PCR鉴定为阳性的菌株按1 : 50重新过夜培养后,按前述步骤提取重组质 粒pET-30a/4CL : :RS,然后分别经过Nco I单酶切、EcoR I单酶切和Nco I与EcoR I的双 酶切鉴定。
[0254] Nco I单酶切反应体系见表24, EcoR I单酶切反应体系见表25, Nco I与EcoR I 双酶切反应体系见表26。
[0255] 37°C水浴反应3h,酶切产物纯化回收后用1%琼脂糖凝胶检测。
[0256] 4. 2. 5. 3测序分析
[0257] 将上述初步鉴定为阳性的菌液质粒送至公司进行测序。
[0258]表24 pET_30a/4CL : :RS的Nco I酶切反应
[0259]
[0264] 2. 6融合基因的诱导表达及其纯化
[0265] 2. 6. 1诱导表达
[0266] 将上述鉴定为阳性的重组菌以1 : 50的比例接种于5mL新鲜的LB培养基(Kan+, 30mg/L)中,过夜培养。然后又将培养物扩培至新鲜且预热的培养基中,恒温培养4h(37°C, 200rpm)后添加外源诱导剂IPTG至终浓度为0. 3mM,28°C诱导温度条件下诱导表达8h。
[0267] 2. 6. 2融合蛋白的纯化
[0268] 使用pET_30a表达载体,会使得表达的融合蛋白含有His标签,这种标签为检测与 纯化蛋白提供了方便。ProteinlsoTM Ni-NTA Resin是螯合金属Ni2+而形成的一种亲和 层析介质。该产品中的金属Ni2+对融合蛋白中的His标签具有特异吸附能力,从而使含有 His标签的蛋白通过与金属Ni2+结合之后被分离纯化。本实验具体步骤如下:
[0269] (1)样品的准备:约取50mL诱导菌液,4000rpm离心5min,尽可能地弃去上液;加 5mL的PBS溶液涡旋后立即置于冰上;菌液在冰水浴上超声破碎至透明;缓慢地将超声至透 明的液体移至新的灭菌离心管中,然后高速离心30min(13000rpm,4°C ),尽可能的将上清 液移至新的离心管中;室温条件下,小心地向离心管中加入适量的饱和硫酸铵溶液(盐析 表达蛋白);待上清蛋白完全沉淀下来之后,小心地将溶液过滤去除,加入50mL的平衡缓冲 液,使上清蛋白沉淀重新溶解;上样前需经〇. 45 ym的过滤膜过滤。
[0270] (2)装柱与平衡:将25mL柱介质溶液充分混合均匀后,缓慢地加入到柱中。用 100mL的平衡缓冲液平衡柱子。
[0271] (3)上样与洗涤:将过滤后的样品缓慢地加入到柱子中,冰浴上轻摇lh后用100mL 的平衡缓冲液洗涤层析柱。
[0272] (4)洗脱:洗涤结束后,用50mL的洗脱缓冲液洗脱层析柱,收集流出液。
[0273] (5)检测:在200 yL的离心管中分别取lOiiL纯化前后的蛋白样品液,然后分别 加入10 y L的2XSDS上样缓冲液,全部煮沸3min后经蛋白胶检测。
[0274] 2. 7Western blot分析
[0275] 提取总蛋白后配制蛋白胶,根据融合基因编码的氨基酸序列,预测融合蛋白的大 小应该在104kDa左右,故分离胶的浓度应采用8%,浓缩胶仍然采用5%。10mL8%的分离 胶配方如表4-15,4mL5%的浓缩胶配方如表27。待分离胶凝聚后,慢慢倒出重蒸水并用滤 纸充分吸干,然后将充分摇匀的浓缩胶加入到玻璃板中,迅速将样品梳插入。
[0276] 表27 8%分离胶的配方
[0277]
[0278] 2.7. 3SDS-PAGE电泳:
[0279] (1)点样:将已处理好的蛋白样品分别以5yL样品,lOiiL样品,15yL样品, 20 y L样品顺序加入加样孔中,此时选择的预染蛋白分子量Marker的加样量为7 y L ;
[0280] (2)电泳:浓缩胶80V,分离胶120V电泳,至前沿l_2cm时停止。
[0281] 2. 7. 4转膜
[0282] (1)电泳结束后,小心的将玻璃板撬开,去除浓缩胶后在分离胶的右上角切去一小 块作为标记,用转移缓冲液湿润凝胶;
[0283] (2)根据得到分离胶的大小,小心地剪取滤纸和PVDF膜,剪取过程中应保证与最 终分离胶的大小相一致。将剪取的滤纸和PVDF膜首先在甲醇溶液中浸泡5min,然后转移至 电转缓冲液中浸润平衡30min,备用;
[0284] (3)将转移夹板的黑色底板(负极)朝下,依次放海绵垫、三层滤纸、凝胶、PVDF 膜、三层滤纸、海绵垫,注意每层之间都要将气泡赶尽;
[0285] (4)向电转槽内加入适量的电转缓冲液,盖紧槽盖,连通电源。同时要将整个电转 装置放入冰浴(或4°C冰箱),80V恒压电转lh ;
[0286] (5)电转后,观察预染蛋白分子量Marker的转移情况分析目标蛋白是否转移完 全。
[0287] 2. 7. 5ffestern blot
[0288] (1)封膜:将电转完毕的PVDF膜标记后,转移至封闭液中室温振摇封闭2h ;
[0289] (2) -抗孵育:用滤纸将经过封膜之后PVDF膜的残留液除尽。将膜正面朝上放入 杂交袋中,用一抗[His抗体sc-803]进行杂交。4°C孵育过夜,在平皿中用TBST溶液漂洗 3次,每次lOmin ;
[0290] (3)二抗孵育:将膜正面朝上放入另一杂交袋中,加入二抗[ProteinFind Goat Anti-Mouse IgG(H+L),HRP Conjugate]稀释液(1 : 1000),室温条件下振荡孵育 lh 后,在 平皿中用TBST溶液漂洗3次,每次lOmin。取出膜,在滤纸上沥干TBST缓冲液;
[0291](4)ECL发光:将膜浸入发光液(临用前配制),室温孵育3min,曝光照相。
[0292] 3、结果与分析
[0293] 3. 1 4CL : :RS融合基因的克隆
[0294] 分别将PCR扩增得到的基因片段I和基因片段II进行琼脂糖凝胶电泳检测。琼 脂糖凝胶电泳结果显示基因片段I序列大小约为1700bp,这与理论上将4CL基因去除终 止密码子TGA,上游引入Nco I酶切序列和下游引入15bp (含BamH I酶切序列)的一段 Linker核苷酸序列之后得到的基因片段大小相符。电泳图还显示基因片段II序列大小约 为1200bp,这与理论上将RS基因去除起始密码子ATG,上游引入30bp (含BamH I酶切序 列)的另一段Linker核苷酸序列和下游引入EcoR I酶切序列之后得到的基因片段大小相 符。分别将这两个基因片段割胶回收,经过BamH I单酶切后进行过夜连接,最后以连接产 物为模板,4CL : AS-FidCL : :RS-R2S引物进行扩增,得到的片段经琼脂糖凝胶电泳检测 (图6),电泳图显示得到的片段大小为2913bp,这与理论设计的4CL : :RS融合基因序列大 小相一致,割胶回收4CL: :RS融合基因片段。
[0295] 3. 2 4CL : :RS融合基因的序列分析
[0296] 测序结果表明,4CL : :RS融合基因全长为2895bp,包括去除终止密码子的4CL基 因片段(1693bp)、去除起始密码子的RS基因片段(1167bp)以及柔性linker的45个核苷 酸,与原设计一致。DNAMAN软件分析构建的4CL : :RS融合基因的核苷酸序列及其编码的氨 基酸序,加框的ATG为4CL : :RS融合基因的起始密码子,中间45个加框序列为linker的 核苷酸序列,下划线序列CCATGG,GGATCC,GAATTC分别代表着Nco I、BamH I和EcoR I酶切 位点。进一步分析表明4CL : :RS融合基因共编码964个氨基酸,分子量(Mr)为104. 7kDa, pi 为 5. 63。
[0297] 3. 3原核表达载体的鉴定
[0298] 3. 3. 1 菌液 PCR 鉴定
[0299] 菌液PCR鉴定结果经琼脂糖凝胶电泳检测(图7),阴性对照扩增片段大小为 410bp,表明空载体上T7上下游引物之间序列为410bp,菌液与连接产物扩增片段大小都为 338 lbp,与融合基因序列及酶切序列对比表明原核表达载体已构建成功。
[0300] 3. 3. 2酶切鉴定
[0301] 提取经菌液PCR鉴定为阳性的菌株质粒,分别经Nco I与EcoR I单酶切及其双酶 切反应,酶切结果经琼脂糖凝胶电泳检测(图8):重组质粒单酶切片段大小为8303bp,双酶 切片段大小分别为:5408bp和2895bp,前者与双酶切pET-30a空载体得到的片段相符,后者 与融合基因4CL : :RS片段大小相符,进一步验证了构建成功的原核表达载体。
[0302] 3. 3. 3测序鉴定
[0303] 将上述初步鉴定为阳性的菌液送至测序公司进行测序。测序结果表明,融合基因 4CL : :RS已成功地通过Nco I与EcoR I酶切位点连接到pET-30a原核表达载体。
[0304] 3.4 4CL: :RS融合基因的诱导表达
[0305] 通过外源添加蛋白表达诱导剂(IPTG)对目的融合蛋白进行诱导表达,SDS-PAGE 电泳检测(图9),电泳图结果表明重组菌诱导表达的融合蛋白分子量约为105kDa,这与利 用相关软件分析预测的融合蛋白分子量大小相一致。收集表达后的菌体,低温超声破碎后, 4°C,13000rpm离心30min,将上清液通过Proteinlso Ni-NTA Resin纯化,收集纯化后的蛋 白并通过SDS-PAGE胶检测分析(图10)。
[0306] 3. 5Western blot 分析
[0307] 将构建的重组菌在28°C诱导条件下诱导表达8h,收集表达的蛋白经过Western blot分析,结果如图10所示。结果表明胶图中有一条亮带,分子量约为105kDa,这进一步 说明了构建的原核表达载体pET-30a/4CL : :RS成功地表达出了目的融合蛋白,这为后面的 重组菌发酵制备白藜芦醇提供了基础。
[0308] 实施例2利用重组菌株发酵制备白藜芦醇的方法
[0309]使用的菌株是实施例1所构建的重组菌株BL21 (DE3),并携带重组质粒 pET-30a/4CL::RS〇
[0310] 1、白藜芦醇标准曲线的建立
[0311] 精确称取白藜芦醇标准品0.0010g溶解于色谱甲醇中,并用色谱甲醇定容至lmL, 即为1000mg/L的标准品溶液,并按照比例与色谱
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