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蚕素(bombyx mori bombyxin)是一种属于胰岛素家族的5 kD的家蚕脑组织分泌肽,是由A-链和B-链组成的异源二聚体,氨基酸序列与脊椎动物胰岛素有较高的同源性。虽然蚕素的具体功能现在尚不完全清楚,其在家蚕中的一些基本功能可能像生长因子一样,对各个发育时期和各个组织的细胞生长、增殖和分化起作用,可能通过调节细胞增殖和分化与卵子发生和胚胎发生的调控有关。另外,蚕素的含量增长与血淋巴中葡萄糖滴度增加有很大相关性,所以可能与体内碳水化合物的代谢有关。所以大量制备蚕素蛋白对其功能研究有重要意义。
本研究利用原核表达系统和家蚕杆状病毒载体表达系统分别在大肠杆菌和家蚕中表达蚕素蛋白,并对家蚕表达的蚕素进行了降血糖作用研究。首先,通过融合家蚕杆状病毒病毒多角体基因(polyhedrin,Polh),本研究将Bbx-b4基因在大肠杆菌中高效表达,利用多角体蛋白的碱可溶性分离纯化重组蚕素作为抗原免疫制备了多克隆抗体,同时,将Bbx-b4克隆到pFastBac1中构建重组载体,利用转座重组构建了重组BmNPV。重组病毒,分别在大肠杆菌和家蚕细胞BmN中表达。原核表达融合蛋白利用多角体特点,通过调节缓冲液pH变化溶解包涵体和镍柱亲和层析的方法进行蛋白纯化,将纯化的重组蛋白免疫新西兰雄兔制备多克隆抗体;将成功构建的pFastBac1-Bbx-b4转化感受态细胞E.coil DH10Bac,经蓝白斑筛选和PCR检测方法证明Bacmid中含有目的片段,脂质体法将重组Bacmid转染家蚕细胞,获得完整的重组杆状病毒,重组病毒在BmN细胞中扩增,经三代传代后,收集重组病毒液,接种新鲜蚕蛹,Western blotting检测结果表明在发病家蚕细胞BmN和发病蚕蛹中以蚕素原的形式存在。同时流式细胞检测表明Bbx-b4蚕素原会加速BmN细胞进入S期,具有促进细胞生长的能力。小鼠降血糖实验表明蚕蛹中表达的Bbx-b4蚕素原较正常蚕蛹具有一定的降血糖作用。本实验结果提示蚕素可能与体内碳水化合物的代谢有关,为其以后的应用研究奠定了基础。