蓖麻毒素B链可溶性表达及其工艺优化、纯化

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目的:通过大肠杆菌原核表达系统,优化诱导表达条件,实现重组蓖麻毒素B链蛋白的大量可溶性表达,并提高其纯度。目的是用重组蛋白作为抗原,为制备抗体以及蓖麻毒素疫苗的研究提供前期技术支持和理论基础。方法:本实验首先通过PCR扩增出目的基因RTB连接于pMD-18T克隆载体,经序列比对正确后,将目的基因插入到表达载体P300-TrxA-Sumo和pGEX-4T-1中,构建重组表达质粒P300-TrxA-Sumo-RTB及pGEX-4T-1-RTB。将鉴定构建成功的重组表达质粒转化至BL21(DE3)感受态细胞中,建立表达工程菌P300-TrxA-Sumo-RTB/BL21、pGEX-4T-1-RTB/BL21。通过IPTG的诱导,利用单因素试验和正交试验法在不同诱导时间、不同IPTG浓度以及不同温度的情况下对表达条件进行优化,实现对RTB的可溶性表达。通过Ni-Chelating Sepharose亲和层析柱纯化得到纯度相对较高的重组蛋白,最后切去Sumo标签,得到目的蛋白RTB。并通过Western blot和间接ELISA法证明其具有良好的免疫原性。检测RTB作用于RAW264.7细胞的一氧化氮水平。最后用MTT法检测RTB作用于小鼠巨噬细胞时存活情况。结果:成功构建重组表达质粒P300-Trxa-Sumo-RTB以及pGEX-4T-1-RTB。在经过诱导条件的优化后,成功实现重组蓖麻毒素蛋白的大量可溶性表达,表达量分别为11%和8%。通过亲和层析柱纯化得到纯度相对较高的目的蛋白。经过Western blot和ELISA验证目的蛋白具有免疫原性。一氧化氮检测结果显示,RTB组数值较正常细胞组增高,说明RTB能够促进NO的释放,可能作为治疗巨噬细胞相关炎症性疾病的突破口。通过MTT法证明纯化得到的RTB对于小鼠巨噬细胞RAW264.7不具有毒性。结论:经大肠杆菌诱导条件工艺优化后,可实现重组蓖麻毒素B链蛋白可溶性表达。经Ni-NTA、GST标签亲和层析柱纯化后获得具有生物学活性的蛋白,且重组蛋白具有免疫原性并且不具有毒性。
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