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作為我國(guó)海水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中的重要品種之一,神經(jīng)壞死病毒是導(dǎo)致其死亡的主要原因之一[1]。目前臨床上尚未研究出治療這種病毒的藥物,因此通過(guò)疫苗進(jìn)行防治是降低斜帶石斑魚(yú)死亡率的基本途徑[2]。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本文以大腸桿菌為載體,對(duì)斜帶石斑魚(yú)神經(jīng)壞死病毒(OGNNV)主衣殼蛋白(MCP)基因進(jìn)行融合[3],現(xiàn)將整個(gè)融合表達(dá)流程分析如下:
①表達(dá)受體菌株。本研究采用BL21作為分析OGNNV MCP原核表達(dá)及純化過(guò)程的菌株,獲取途徑為購(gòu)買(mǎi)。②重組質(zhì)粒。選用pET32a-MCP作為基因融合實(shí)驗(yàn)的重組質(zhì)粒,獲取方式為實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建。③試劑。本研究試劑主要包含IPTG、抗狼鱸神經(jīng)壞死病毒單克隆抗體hc3、LA培養(yǎng)基以及相關(guān)分析純。
按照規(guī)范實(shí)驗(yàn)流程構(gòu)建重組表達(dá)載體,將其轉(zhuǎn)化大腸桿菌BL21感受態(tài)細(xì)胞。上述流程完成后,于第2d于轉(zhuǎn)化LA平板中選取新長(zhǎng)出單菌落,即獲得含有斜帶石斑魚(yú)神經(jīng)壞死病毒主衣殼蛋白基因的原核重組菌(BL21)。
從轉(zhuǎn)化平板中新生的陽(yáng)性菌落中選取一株,將其置入LA液體培養(yǎng)基中。保持實(shí)驗(yàn)室室溫穩(wěn)定在37℃左右,將陽(yáng)性菌落活化過(guò)夜。第2d以1%(V/V)比例將LA培養(yǎng)基中的陽(yáng)性菌落再次轉(zhuǎn)接于新鮮LA培養(yǎng)基中。當(dāng)陽(yáng)性菌A600的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到0.6~1.0范疇時(shí),向LA培養(yǎng)基中加入100mmol/L IPTG,此時(shí),LA液體培養(yǎng)基中的濃度將達(dá)到1mmol/L,根據(jù)陽(yáng)性菌落的生長(zhǎng)狀況培養(yǎng)2-3h。
培養(yǎng)成功后,取1mL菌液,以12000r/min的轉(zhuǎn)速對(duì)菌液進(jìn)行離心處理。離心時(shí)間為1min。離心完成后,收集離心后的菌體,開(kāi)展SDS-PAGE分析。
參照《Western-blot kit》《分子克隆實(shí)驗(yàn)指南》中的方法規(guī)定,對(duì)電泳后轉(zhuǎn)移到硝酸纖維素膜中的SDS-PAGE蛋白進(jìn)行鑒定分析。
參照規(guī)范流程對(duì)重組菌BL21進(jìn)行誘導(dǎo),快速促使其表達(dá)。經(jīng)離心處理后,收集表達(dá)后的BL21菌體?;烊脒m量1XPBS,促使沉淀菌體重懸。對(duì)菌體進(jìn)行冰浴處理后,借助超聲波設(shè)備使得BL21菌液變?yōu)槌吻鍫顟B(tài)。取1ml菌液,于4℃溫度下12000rpm持續(xù)離心10min,取離心后上清液、沉淀逐一開(kāi)展SDS-PAGE分析。
在正式進(jìn)行純化處理前,需按照《分子克隆實(shí)驗(yàn)指南》中包含體粗提、洗滌的規(guī)定,進(jìn)行相應(yīng)處理。于PBS緩沖液中加入適量濃度為8mol/L的尿素,將經(jīng)過(guò)洗滌處理后的包涵體浸入PBS緩沖液中,進(jìn)行溶解。利用Ni-NTA-Agarose柱對(duì)融合蛋白進(jìn)行層析純化。將融合蛋白置入透析液中,持續(xù)透析36~48h,最終取10μl開(kāi)展SD-PAGE分析。
融合蛋白的鑒定結(jié)果顯示,Westerm-blot及SDS-PAGE中均包含一條特意性表達(dá)帶,且其位置均位于55.3 kDa區(qū)域。斜帶石斑魚(yú)神經(jīng)壞死病毒主衣殼蛋白基因編碼的氨基酸序列相對(duì)分子量(理論值)為37 kDa,由于其原核表達(dá)過(guò)程與一段多肽與目基因發(fā)生融合,因此所得融合蛋白分子量為上述兩種基因的分子量之和,為55.3 kDa。這兩種鑒定方法均證實(shí):重組菌中,OGNNV MCP基因可正確表達(dá)。
可溶性分析結(jié)果顯示:研究所需目的蛋白多位于沉淀中,因此可認(rèn)為OGNNV MCP的原核表達(dá)產(chǎn)物以不可溶狀態(tài)的包涵體為主要形式。
經(jīng)過(guò)溶解及Ni-NTA-Agarose層析處理后,融合蛋白的純化度高達(dá)90%。
上述研究證實(shí),重組菌的生長(zhǎng)及表達(dá)融合蛋白的條件范圍較為廣泛[4]。但為了縮減重組菌的表達(dá)成本,可將最佳條件確定為:LA培養(yǎng)基內(nèi)混入0.5%葡萄糖,溶液pH=7.0,在37℃條件下培養(yǎng)至A600=0.8-1.0,加入IPTG,使得溶液終濃度達(dá)到1mmol/L,持續(xù)誘導(dǎo)2~3h。
上述研究表明,OGNNV MCP的表達(dá)能夠促使免疫動(dòng)物在刺激作用下對(duì)OGNNV產(chǎn)生抗體。基于上述分析結(jié)果,在選擇表達(dá)系統(tǒng)的過(guò)程中,應(yīng)將具有易進(jìn)行純化表達(dá)特征、可獲取大量目的蛋白特征的大腸桿菌作為抗原的表達(dá)系統(tǒng)。
此外,與空載體菌相比,重組菌格外多出一條55.3 kDa的帶,該條帶具有與抗狼鱸神經(jīng)壞死病毒單克隆抗體發(fā)生特異性反應(yīng)的作用[5]。
可利用大腸桿菌完成OGNNV MCP的表達(dá)、純化。
[1]陳曉艷,何建國(guó).原位雜交技術(shù)在斜帶石斑魚(yú)神經(jīng)壞死病毒檢測(cè)中的應(yīng)用[J].海洋科學(xué),2011,(6):1-4.
[2]陳曉艷,翁少萍,殷志新,等.斜帶石斑魚(yú)神經(jīng)壞死病毒主衣殼蛋白的原核表達(dá)與純化[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,(6):83-86.