BL21(DE3)重组工程体系的建立和自剪切系统的探索

来源 :南京师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:lkjall
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随着分子生物学的发展,同源重组工程已经成为基因工程实验中常用的技术手段,广泛的应用在大肠杆菌基因组修饰,例如点突变,基因敲除等实验。相对比于传统同源的RecA重组系统,Red同源重组技术具有同源序列短(40-60 bp)、重组效率高的特点,这也是Red的到广泛应用的原因之一。  BL21(DE3)重组体系的建立,首先对蛋白表达宿主菌BL21(DE3)中进行基因敲除的可行性进行验证即对BL21(DE3)上的recJ基因的敲除,实验证明:含50bp,500bp的重组片段均能够成功的敲入到BL21(DE3)基因组上,从而取代recJ。确定BL21(DE3)基因敲除可行后敲除BL21(DE3)基因组上的hsdR基因。核酸内切酶相关的基因hsdR-编码表达Ⅰ型限制酶EcoK(K12株)或EcoB(B株),在大肠杆菌细胞中起到一种“抗体”的作用,对外来的各种DNA有严格的限制。hsdR基因的变异或者缺失会导致菌株细胞内的Ⅰ型限制酶EcoK或EcoB活性缺失,这对于外来基因的导入及质粒转化是有利的。本实验通过同源重组的方法将BL21(DE3)中的hsdR基因敲除掉,通过验证得到正确的菌株BL21(DE3)ΔhsdR,再对其的效率进行验证。实验结果表明,在将hsdR基因敲除后,电转化效率提高了3-5倍。  TEV Protease(TEV蛋白酶)是来源于烟草蚀纹病毒(TEV)的Nla(Nuclearinclusion a protein)蛋白酶,它常被用来切除融合蛋白的亲和标签。在融合标签和目的蛋白之间加入酶切位点,TE V蛋白酶酶切后,便可将目的蛋白和融合标签分开,有利于目的蛋白的纯化。以往,本实验室目的蛋白的纯化,首先是要对融合蛋白进行表达继而根据纯化标签选择纯化方法,得到纯化的融合蛋白后,需要对其进行蛋白酶切,再次对酶切液进行纯化,最终获得所需要的目的蛋白,经过两次纯化需要的目的蛋白有严重的损失。本实验室纯化出的TEV蛋白酶无论从纯度和量以及活性上都能够达到酶切条件的要求,所以我们就想利用同源重组和TEV蛋白酶的优点构建一种体系:TEV蛋白酶在细胞内剪切融合蛋白,将表达TEV蛋白酶的基因整合到蛋白表达菌株BL21(DE3)的基因组上,通过诱导表达出TEV蛋白酶,直接实现融合蛋白酶切。  利用Red重组方法构建了融合有表达TEV蛋白酶基因的菌株-LS1911((BL21(DE3)ΔaraBAD::pBAD-bla-mTEV),在实验过程中,我们发现只有含有500bp的重组片段能够成功的敲入到基因组上,可能的原因是敲入和敲除的片段相对较长。但蛋白表达的实验中并没有获得我们预期的结果,TEV蛋白酶并没有发生表达。由此实验对表达蛋白酶的启动子进行了改进,将cat-tetR-ptetA基因盒整合至菌株LS1911(BL21(DE3)ΔaraBAD::pBAD-mTEV-bla,pLS1668)基因组的mTEV上游,使mTEV置于ptetA启动子之下,受热失活氯四环素诱导表达。出现的结果均为异常重组,条件优化的后续实验正在进行之中。
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