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目的:获得正常人asGNLY cDNA序列,寻找合适的突变位点,采用PcR法对其进行定点突变,并将天然型与突变型分别在大肠杆菌中融合表达,为进一步研究人GNLY结构与功能的关系奠定基础。
方法:根据Genebank中登录的人GNLY cDNA序列设计asGNLY RT-PCR引物,并在上游引物的5端加上EcoRI酶切位点,在下游引物的5端加上SalI酶切位点。应用淋巴细胞分层液密度梯度离心法分离获得人外周单个核细胞,用同种异型抗原或者PHA、rIL-2激活健康人淋巴细胞(主要指T淋巴细胞),抽提总RNA。应用RT-PCR扩增出asGNLY cDNA序列,将其与克隆载体puC18经EcoRI和SalI双酶切、连接、转化大肠杆菌DH5α,经α互补筛选,挑出阳性菌落,抽提重组质粒鉴定后测序,测序正确后将阳性重组质粒和表达载体pGEX-4T-1经EcoRI和SalI双酶切、连接、转化大肠杆菌BL21,经筛选后挑取菌落,抽提重组质粒鉴定后测序。将鉴定为阳性的重组质粒用IPTG 37℃诱导表达2~5小时,全菌体蛋白SDS-PAGE电泳观察表达结果。收集含融合蛋白的大肠杆菌BL21,使用GST融合蛋白纯化试剂盒裂解包涵体,纯化融合蛋白,用凝血酶切割融合蛋白,最后通过抑菌圈实验初步鉴定asGNLY的抗菌活性。根据人颗粒溶素结构,寻找合适的突变位点,设计突变引物,用突变试剂盒对43、47位(人颗粒溶素成熟肽序列号)进行定点突变,表达突变体,抽提突变重组质粒鉴定后测序。
结果:
1、经RT-PCR从激活的人外周血单个核细胞中扩增出了103bp的片段(包含两端RT-PCR上下游引物添加的酶切位点及4个保护碱基)。测序结果表明扩增出的asGNLY cDNA序列与预期设计的序列一致。
2、人asGNLY基因与融合表达载体连接、转化大肠杆菌BL21,抽提重组质粒鉴定,测序结果表明人asGNLY基因与融合表达载体连接方向正确,可以进行诱导表达。
3、经IPTG37℃诱导表达2~5小时,SDS-PAGE电泳结果可见约29KD的融合蛋白条带。收集含融合蛋白的大肠杆菌BL21,使用GST融合蛋白纯化试剂盒裂解包涵体,纯化、溶解融合蛋白。
4、用凝血酶对融合蛋白切割分离GST和人asGNLY蛋白,初步纯化asGNLY蛋白后通过抑菌圈实验鉴定抗菌活性,尚未表现出对金黄色葡萄球菌ATCC25938、白色念株菌ATCC64550的抗菌作用。
5、使用PCR突变试剂盒对asGNLY cDNA进行定点突变。masGNLY连接体转化大肠杆菌BL21。抽提重组质粒鉴定,测序结果表明43位编码天冬氨酸密码子GAC突变为苏氨酸密码子ACC,47位编码天冬酰胺密码子AAU突变为精氨酸密码子CGC,达到预期突变结果。
结论:成功构建了人asGNLY及masGNLY cDNA,并在大肠杆菌中诱导表达成功。且将asGNLY基因表达产物进行了初步纯化。为天然蛋白、突变蛋白的进一步纯化、复性、抗菌活性的定量测定奠定了基础。