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小热休克蛋白(smal.Hea.Shoc.Protein,sHSP)是一种应激诱导的分子伴侣,分子量大约在12-4.kDa,有一个由80-100氨基酸组成α-晶体蛋白结构域。小热休克蛋白在生理和功能上和其他热休克蛋白有很大的相似性,此外,应激条件下可诱导此类蛋白。大多数小热休克蛋白在细胞受到刺激时能够形成大分子复合物,行使分子伴侣的作用。小热休克蛋白还跟一系列的生理过程比如,氧化还原反应的调节,细胞增殖和分化等有关。
本实验室克隆一条家蚕蛹期cDNA序列,发现此序列是一个已知的家蚕小热休克蛋白的基因,将其命名为BmHSP20.1。其包含一个53.bp的开放阅读框,编码一个由178个氨基酸组成的蛋白,预测分子量为20 kDa,等电点为5.460。我们将其插入到pET-28a(+)载体,构建重组质粒pET-28a-BmHSP20.1,并转化感受态细胞BL21(DE3),用终浓度.m.IPTG诱导BmHSP20.1表达,超声破碎细胞后用SDS-PAGE分析,发现在2.kDa左右的位置有一条较浓的特异性蛋白条带,与预期一致。SDS-PAGE结果显示该蛋白部分以可溶形式存在于细胞裂解后的上清中,然后用镍亲和柱纯化目的蛋白,经FPLC反相柱层析进一步纯化后,再进行质谱分析,得到该融合蛋白的分子量为23.55.kDa,证实了该蛋白表达的正确性。用纯化的蛋白免疫一只雄性新西兰大白兔,制备多克隆抗血清,间接ELISA法测得抗体效价达1:64000以上。应用Wester.blotting法分析家蚕五龄幼虫的脂肪、精巢、皮、气管、马氏管、丝腺、肠、头八个组织,和卵、幼虫、蛹、蛾四个时期中BmHSP20.1的分布,我们在很多组织中检测到了明显的条带,而在皮的信号很弱。我们还利用Real-tim.PCR的方法,对家蚕卵、五龄幼虫、蛹、蛾等发育时期,以及五龄幼虫各组织中的靶mRNA的量进行比较。然而,通过热激5龄幼虫后部丝腺,Wester.blotting分析表达有显著增加。最后,我们用间接免疫荧光技术对家蚕卵巢细胞Bm5研究了BmHSP20.1在正常和受激细胞中的亚细胞定位情况,发现在正常情况下,BmHSP20.1主要存在于在细胞核中,还有一部分存在胞质;而当细胞在39℃热激2 h后,BmHSP20.1则主要存在于质膜和核膜上;在热激后恢复2 h后,该蛋白的定位情况又和正常情况下相同。这些结果为细胞抵抗环境压力(比如热刺激)的保护机制提供了很好的解释。