类弹性蛋白多肽作为蛋白质marker可行性探究

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蛋白质marker作为一种蛋白质分子量大小的标准被广泛应用于蛋白质电泳中,其分子量变化范围为6KDa-200KDa;根据marker组分中蛋白质分子量的大小可分为低分子量蛋白质marker;宽分子量蛋白质marker;高分子量蛋白质marker。根据电泳结束后是否需要染色处理,将蛋白质marker分为预染型和非预染预染型。市场价格初步调查结果显示,同样分子量大小范围的蛋白质marker预染型的市场价格是非预染型的10倍。通过调查统计市售蛋白质marker的成分,如Takara公司,Fermentas公司及上海生物工程有限公司等,结果显示marker的材料大多属于天然蛋白质,且材料不单一,均由多种加热变性好的天然蛋白质混合而成。这些材料的纯化方法几乎都采用传统的色谱纯化方式,为获得高纯度的目标蛋白,须几种传统的纯化方法相结合,纯化工艺相对复杂,耗时,且色谱材料价格昂贵,寿命较短。因此采用单一的蛋白质品种,新型的纯化方法对降低蛋白质marker的制造成本及简化制造工艺有重要的意义。类弹性蛋白多肽(Elastin-like polypeptides,ELPs)是一类具有可逆相转变的温度敏感型人造蛋白。这一特殊性能使得ELPs可通过改变环境的温度的方式来达到重组蛋白分离纯化的目的,正因这一特殊性能,ELPs在医药、生物(蛋白纯化)和材料学领域中拥有巨大的潜在应用价值。而将类弹性蛋白多肽用于蛋白质marker的研究极少。本文采用RDL(recursive directional ligation)的方法,成功构建6个pUC19-ELP[KV8F]克隆载体,6个pET-22b(+)-ELP[KV8F]表达载体。成功延长ELP[KV8F]从20个重复数至140个重复数,导入大肠杆菌,经诱导表达,ITC纯化后获得不同长度不同分子量的类弹性蛋白多肽。SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳显示,以类弹性蛋白多肽为材料的蛋白质marker条带清晰可见,纯度较高,杂蛋白条带几乎没有。经BandScan软件分析得,条带纯度均达98%,符合蛋白质marker纯度的要求。为进一步研究类弹性蛋白多肽为蛋白质marker的成分提供了依据。类弹性蛋白多肽marker制剂成本计算结果显示,类弹性蛋白多肽marker应用前景广阔,且成本低廉。实验室条件下,培养1L大肠杆菌在诱导剂的诱导作用下类弹性蛋白平均产量约为120mg/L,而marker制品中一次蛋白电泳用量约为21μg,100次用量的类弹性蛋白多肽marker成本仅需2.465元,而目前市售的marker100次用量的最低价格是150元。
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