CN102321665A - 一种在花生种子中表达人humanin蛋白的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在花生种子中表达人humanin蛋白的方法,是利用基因工程手段将humanin蛋白编码基因连接到油体蛋白基因的3’端,构建由油体蛋白启动子驱动的“油体蛋白-肠肽酶-人humanin蛋白”植物表达载体,转化花生,重组蛋白伴随着油体的积累在花生种子中高水平的表达,然后离心分离出融合蛋白,将融合蛋白用外切蛋白酶消化后离心,去掉油相回收水相,经纯化获得人humanin蛋白。本发明方法获得的重组蛋白安全、活性高、非常容易回收和纯化,而且可以在花生种子中长期的储存、运输方便,大大提升了作物的附加值。

Description

一种在花生种子中表达人humanin蛋白的方法
技术领域
本发明涉及一种表达人humanin蛋白的方法,尤其涉及一种利用油体蛋白***在花生种子中表达人humanin蛋白的方法,属于生物技术领域。
背景技术
阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)是以进行性的记忆减退、认知障碍和痴呆为临床表现的老年人常见疾病,发病率随着人口的老龄化而迅速增加,已经成为继心血管疾病、癌症和中风之后的又一严重危害人类健康的疾病。二十一世纪初,日本学者首先分离出一种称为Humanin(HN)的短肽,由24个氨基酸组成。它能有效抑制AD相关基因:淀粉样蛋白前体(amyloid precursor,APP)基因、早老素1(preseniln1,PS1)基因、早老素2(preseniln2,PS2)基因的突变,以及β淀粉样肽(amyloid peptide,Aβ)引起的神经细胞死亡[1-3]。HN的一级结构具有信号肽结构特点,可被分泌至细胞外,细胞外的HN通过与细胞表面受体结合,继而激活细胞内信号传导通路而发挥其细胞保护作用。此外,有关动物实验表明,脑内注射HN可以改善东莨菪碱引起的动物学习记忆障碍。且Humanin的一种衍生物——Humanin(HNG),被证实作用较HN强1000倍[4]。近年来的研究表明,HNG还具有预防和治疗中风[5]、增强胰岛素活性从而治疗II型糖尿病[6]的作用。Humanin蛋白作用广泛,临床应用前景广阔,市场需求巨大,因此大规模生产人humanin蛋白意义重大。
利用植物生物反应器是生产药用蛋白的有效方式。已有多种植物用作生物反应器,如烟草、大豆、拟南芥、玉米、油菜、马铃薯块茎、番茄果实、水稻种子等,其表达产物也有多种,如疫苗、抗体等。植物生物反应器成本较低,易于扩大规模,不存在动物细胞培养或微生物发酵中遇到的细胞培养困难、培养基昂贵、污染控制困难等问题。与动物转基因技术相比,植物转基因技术更加成熟。与动物和微生物***相比,植物本身不携带引起人类疾病的病菌或病毒,避免了病原菌对生物反应器产品的污染。与微生物相比,利用植物生产的产品一般具有较高的生物活性。此外,油料作物种子中的油体蛋白能够高水平表达,可达到种子总蛋白的10%。如果将外源蛋白与油体蛋白融合表达,在提高外源蛋白表达水平的同时,还能简化蛋白的分离程序,有效降低生产成本。
研究表明油体蛋白(oleosin)具有亲水和亲脂双重特性,在植物种子中以膜嵌入方式覆盖在油体表面。油体蛋白分子除中部疏水区域高度保守外,N端和C端的序列差异都很大。油体的性质决定了它是一种易于人工改造的细胞器,小分子量蛋白***到油体蛋白的N端或C端后,不会影响到油体蛋白在植物油体上的定位和表达,形成的重组融合蛋白非常稳定,通过漂浮离心很容易将它与其他细胞成分分开,易于大规模的蛋白分离纯化。Chen等用三酰甘油酯、磷脂和油体蛋白合成了人工油体(AOB),只有天然油体的1/10,通过一系列生理实验证明AOB保留了天然油体的特性而且非常稳定[7]。Peng等利用人工油体优化了油体-油体蛋白表达体系,在大肠杆菌中构建了“油体蛋白-Xa-GFP”表达载体,通过离心,oleosin-GFP全部富集到人工油体的表面,通过蛋白酶Xa将GFP从嵌入油体的油体蛋白中分离,再一次离心,收集上清液得到高浓度的GFP[8]。Xu等利用大豆24kDa油体蛋白***,构建了“油体蛋白-肠肽酶-水蛭素”植物表达载体,在转基因烟草中成功表达了重组蛋白,通过肠肽酶切割,分离得到了水蛭素[9]。SemBioSys公司利用油体-油体蛋白这一***在拟南芥中表达人胰岛素,植物性胰岛素累积到种子总蛋白含量的0.13%[10],经后续试验优化后,种子中积累的胰岛素占种子蛋白总量的1.15%,达到商业应用水平。该公司还利用油体蛋白表达***在红花中表达人胰岛素,每英亩红花所产的红花籽中能提取到1公斤的人胰岛素,能够有效填补市场需求,利用油菜油体蛋白***生产水蛭素产品也已经进入商业化阶段。
花生是重要的油料作物,是我国单产、总产和出口创汇最高的油料作物,占我国油料作物总产的50%,占世界花生总产的30%以上,花生已经在榨油、食品加工和化工等领域发挥着不可替代的作用。花生种子的含油量高达45-55%,蛋白含量达到25-30%,可以生食,也可作为食品加工的原材料,其蛋白质极易备人体吸收,吸收率在90%以上,所以花生是生物反应器的优良载体。人humanin蛋白具有广阔的临床应用前景,经检索,目前还没有关于在花生种子中利用油体蛋白表达***表达人humanin蛋白的方法的报道。
参考文献:
[1]Hashimoto Y,Niikura T,Ito Y,Nishimoto I.Multiple mechanisms underlie neurotoxicity bydifferent types of Alzheimer’s disease mutations of amyloid precursor protein.Biol Chem.2000,275(44):34541-34551.
[2]Hashimoto Y,Ito Y,Niikura T,Shao Z,Hata M,Oyama F,Nishimoto I.Mechanisms ofneuroprotection by a novel rescue factor humanin from Swedish mutant amyloid precursorprotein.Biochem Biophys Res Commun.2001,283(2):460-468.
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[4]Hashimoto Y,Niikura T,Tajima H,Yasukawa T,Sudo H,Ito Y,Kita Y,Kawasumi M,KouyamaK,Doyu M,Sobue G,Koide T,Tsuji S,Lang J,Kurokawa K,Nishimoto I.A rescue factorabolishing neuronal cell death by a wide spectrum of familial Alzheimer’s disease genes andabeta.PNAS.2001,98:6336-6341.
[5]Xu X,Chua C C,Gao J,Hamdy R C,Chua B H L.Humanin is a novel neuroprotective agentagainst stroke.Stroke,2006,37:2613-2619.
[6]Muzumdar RH,Huffman DM,Atzmon G,Buettner C,Cobb LJ,et al.Humanin:A Novel CentralRegulator of Peripheral Insulin Action.PLoS ONE 2009,4(7):e6334.doi:10.1371/journal.pone.0006334
[7]Chen MC,Chyan CL,Lee TT,et al.Constitution of stable artificial oil bodies withtriacylglycerol,phospholipid,and caleosin.J Agric Food Chem.2004,16;52(12):3982-3987.
[8]Peng CC,Chen JC,Shyu DJ,et al,A system for purification of recombinant proteins inEscherichia coli via artificial oil bodies constituted with their oleosin-fused polypeptides.JBiotechnol.2004,111(1):51-7.
[9]Xu M Y,Liu D H,Li G Q.Cloning of soybean 24kDa oleosin gene and its transient expressionas a carrier for foreign protein.Agricultural Sciences in China,2004,3(5):321-329.
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发明内容
针对现有技术的状况,本发明要解决的问题是提供一种利用油体蛋白***在花生种子中表达人humanin蛋白的方法。
本发明所述在花生种子中表达人humanin蛋白的方法,步骤包括(1)克隆花生油体蛋白基因Aholeosin及其启动子;(2)合成人humanin蛋白编码基因;(3)构建pCAMBIA2300-Aholeosin-humanin-OCS植物表达载体;(4)花生的转化;(5)转基因花生种子的获得;(6)Western Blot检测转基因花生种子中humanin蛋白的表达;(7)从转基因花生种子中分离纯化并回收人humanin蛋白;其特征是:
所述克隆花生油体蛋白Aholeosin及其启动子的方法是:提取花生基因组DNA,以其为模板,以带有EcoRI酶切位点GAATTC的正向引物:AGAATTCAGGTCAACTACCATTCGT,和带有KpnI酶切位点GGTACC的反向引物:GGTACCAGTTCTCTTTGAATCCTG,利用LA TAQ酶进行PCR反应,PCR反应的程序为:94℃5min;再94℃45sec,54℃45sec,72℃2min,35循环;72℃7min;16℃保存PCR产物;将PCR产物与T载体连接,转化大肠杆菌细胞,选取抗性单克隆测序,确认携带Aholeosin及其启动子的克隆载体;
所述合成人humanin蛋白编码基因的方法是:设计并合成部分互补的两条单链DNA引物,其中正向引物包含KpnI酶切位GGTACC和点肠肽酶识别序列(GATGATGATGATAAG):GAAGGTACCG ATGATGATGA TAAGATGGCT CCACGAGGGT TCAGCTGTCTCTTACTTTTA ACCAGTGAAA TTGACCTGCC;反向引物包含His tag序列(CACCACCACCACCACCAC)和SalI酶切位点(GTCGAC):ACGCGTCGAC TTAGTGGTGGTGGTGGTGGT GTGCCCGCCT CTTCACGGGC AGGTCAATTT CACTGGTTAAAAGTAAGAGA,利用TAQ酶进行退火和延伸,程序为:94℃3min;40℃1min;72℃2min;16℃保存产物;将产物与T载体连接,转化大肠杆菌细胞,选取抗性单克隆测序,确认携带humanin基因的正确克隆载体;
所述植物表达载体pCAMBIA2300-Aholeosin:humanin-OCS构建方法是:将按照上述克隆方法获得的Aholeosin及其启动子通过EcoRI和KpnI酶切位点连接到pCAMBIA2300-35S-OCS植物表达载体上,获得pCAMBIA2300-Aholeosin-OCS载体,再将按照上述克隆方法获得的humanin蛋白编码基因通过KpnI和SalI酶切位点连接到pCAMBIA2300-Aholeosin-OCS载体上,获得pCAMBIA2300-Aholeosin-humanin-OCS植物表达载体;
所述花生的转化方法是:将带有目的基因的植物表达载体pCAMBIA2300-Aholeosin-humanin-OCS通过农杆菌介导的方法侵染花生;
所述转基因花生种子的获得的方法是:收获第二代转基因花生纯合体的花生种子;
所述Western Blot检测转基因花生种子中人humanin蛋白表达的方法是:用人humanin抗体作为一抗,辣根过氧化物酶作为二抗进行的免疫印迹杂交检测;
所述从转基因花生种子中分离纯化并回收人humanin蛋白的方法是指:将获得的花生种子粉碎,抽提液体,离心回收上层油相,得到含融合蛋白的液体;将融合蛋白经酶切后离心,去掉油相回收水相,经纯化获得人humanin蛋白。
上述在花生中表达人huamnin蛋白的方法中:所述植物表达载体中花生的油体蛋白基因和启动子、重组蛋白编码基因的连接顺序为“花生油体蛋白启动子+花生油体蛋白基因+肠肽酶识别位点+人humanin蛋白基因+终止子”。
人humanin蛋白具有广阔的临床应用前景,利用原核***重组蛋白往往没有活性或者活性很低,利用动物细胞作为生物反应器表达外源蛋白表达量低、成本高,植物生物反应器具有生产药用蛋白的优势。本发明提供的利用油体蛋白***在花生种子中表达人humanin蛋白的方法实现了人humanin蛋白以融合的方式与转基因花生油体蛋白共同表达和高水平积累。
本发明以花生作为受体植物,花生的种子作为表达蛋白的载体,采用花生油体蛋白基因和启动子的克隆,表达载体的构建,花生的遗传转化,人humanin蛋白基因的表达确认,重组蛋白的分离纯化和回收的方法,成功实现了利用花生种子作为生物反应器在转基因花生中高效、安全地表达人humanin蛋白,进而纯化回收蛋白。
综上,本发明方法具有以下优点:
(1)花生含油量高,油体蛋白丰富,占种子总蛋白的10%以上,人humanin蛋白以融合的方式与花生油体蛋白共同表达,并高水平积累。
(2)在花生中表达重组的humanin蛋白稳定性好,能够在花生种子中长期储存并保持活力,且运输方便。
(3)花生栽培面积广,适应性强,利用油体蛋白的纯化体系、容易回收和纯化,具有易操作、成本低的优点,同时增加了农产品的附加值,为生物制药和分子农业新兴产业的发展提供技术支持。
附图说明
图1本发明所述植物表达载体pCAMBIA2300-Aholeosin-humanin-OCS构建示意图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明做进一步说明,但不限于此。
实施例1包含启动子的花生油体蛋白基因的克隆
根据Genbank中花生油体蛋白的启动子和编码基因的序列(基因登录号:EF695400),设计含有EcoRI酶切位点(GAATTC)的正向引物primer1:AGAAT TCAGG TCAAC TACCATTCGT;根据花生油体蛋白基因的开放阅读框序列,去掉中止密码子,设计带有KpnI酶切位点(GGTACC)的反向引物primer2:GGTACCAGTTCTCTTTGAATCCTG。
提取花生(鲁花14)的基因组DNA,方法如下:
(1)取1g的花生幼嫩叶片,用液氮研磨成粉,置于液氮预冷的Eppendof管中;
(2)在65℃水浴中预热CTAB提取液(2%CTAB,1.4mol/L NaCl,20mmo/L EDTA(pH8.0),100mmol/L Tris-Cl(pH8.0),2%pvp-40);
(3)估算样品组织的质量,每200mg样品中加700μL预热的CTAB提取液,迅速混匀,在65℃温浴10-30min,期间混匀2-5次;
(4)加1倍体积的苯酚/氯仿/异戊醇(12∶12∶1),混匀;
(5)12000rpm室温离心10min;
(6)将上清转移至一新的离心管中;
(7)用氯仿/异戊醇(24∶1)重复4-6步;
(8)加0.7倍体积-20℃预冷的异丙醇,颠倒混匀,室温放置10min;
(9)12000rpm室温离心15min;
(10)倒掉上清,用500μl-20℃预冷的70%乙醇洗沉淀2-3次;
(11)沉淀干燥后,用50μl去离子水或TE溶解DNA,置于-20℃备用。
(12)吸取5μl溶解的DNA,加入45μl去离子水,混匀待用。
花生油体蛋白启动子和基因的PCR扩增:
以上述primer1,primer2为引物,花生基因组DNA为模板,PCR扩增得到花生油体蛋白的启动子和全长基因。反应程序如下:模板DNA 1μl,2×LATaq mix 10μl,primer1(10μM)0.5μl,primer2(10μM)0.5μl,ddH2O 8.0μl。在PCR仪(TaKaRa TP650)上设置94℃5min,随后94℃45sec,54℃45sec,72℃2min,共35个循环后72℃7min结束反应。
花生油体蛋白启动子和基因序列的获得:
取PCR产物经1%琼脂糖凝胶电泳,紫外灯下观察结果,胶回收2100bp左右的目的条带,连接T载体(pMD18-T,TaKaRa,Dalian),连接体系10μl:回收产物4μl,pMD18-T载体1μl,Solution I 5μl,16℃下进行连接反应4h以上,连接产物转化大肠杆菌DH5α细胞。
大肠杆菌DH5α感受态细胞的制备:用无菌接种环挑取-70℃甘油保存的E.coli DH5α,通过划线稀释的方法经37℃培养16-20h,在平板上得到DH5α的单菌落;挑一单菌落于3ml的LB液体培养基,180rpm振荡培养12h;取1ml DH5αLB菌液于100ml的LB液体培养基,180rpm振荡培养到OD值0.4;冰上放置15min,无菌条件下转入50ml Beckman离心管中,4℃,4500rpm离心10min,弃上清;沉淀用30ml冰预冷的0.1M CaCl2溶液重悬;4℃,4500rpm离心10min,小心倒出上清液;沉淀重悬于2ml冰预冷的含15%甘油0.1M CaCl2溶液;将这些感受态细胞按每份70μl分装,-80℃保存。
大肠杆菌的转化:将上述10μl的连接液加入70μl DH5α感受态细胞中混匀,冰上放置30min,42℃热激90sec,冰浴5min,加入150μl液体LB(NaCl 10g/L,Tryptone 10g/L,Yeastpowder 5g/L),37℃120rpm振荡培养1h,将菌液均匀涂抹布在含有100μg/ml的氨苄青霉素的固体LB培养基上(NaCl 10g/L,Tryptone 10g/L,Yeast powder 5g/L,Agar powder 15g/L),37℃培养过夜。挑取单菌落到4mL液体LB中,37℃摇菌8-10h,提取质粒DNA(Omega),分别用(EcoRI、KpnI)双酶切验证,对阳性克隆用M13通用引物进行测序验证(见序列表SEQ ID No.1),得到克隆载体T-AhOleosin质粒。
实施例2人Humanin基因的合成
根据Genbank中humanin基因(NP_001177635)序列,设计并合成部分互补的两条单链DNA引物,其中正向引物包含KpnI(GGTACC)位点和肠肽酶识别序列(GATGATGATGATAAG)primer3:GAAGGTACCG ATGATGATGA TAAGATGGCT CCACGAGGGT TCAGCTGTCTCTTACTTTTA ACCAGTGAAA TTGACCTGCC;反向引物包含His tag序列(CACCACCACCAC CACCAC)和SalI酶切位点(GTCGAC)primer4:ACGCGTCGAC TTAGTGGTGGTGGTGGTGGT GTGCCCGCCT CTTCACGGGC AGGTCAATTT CACTGGTTAAAAGTAAGAGA。
利用TAQ酶进行退火和延伸,primer3(100μM)1μl,primer4(100μM)1μl,程序为:94℃3min;40℃1min;72℃2min;16℃保存产物;产物经1%琼脂糖凝胶电泳,紫外灯下观察结果,胶回收目的条带,将回收产物与T载体连接,按实施例1中的方法转化大肠杆菌DH5α细胞,选取抗性单克隆测序,确认携带humanin基因的正确克隆(见序列表SEQ ID No.2),得到克隆载体T-humanin质粒。
实施例3植物表达载体的构建
植物表达载体的构建过程如图1所示:
(1)将花生油体蛋白启动子和ORF连接到pCAMBIA2300-35S-OCS植物表达载体,此植物表达载体骨架来源于Cambia公司,由中国科学院遗传与发育生物学研究所改造(Luo et al.Journal of integrative plant biology,2005,47(6),745-752):将pCAMBIA2300-35S-OCS质粒和T-AhOleosin质粒分别用EcoRI和KpnI双酶切,回收载体序列和AhOleosin序列,用T4DNA连接酶将两者进行连接:10×T4D NA ligase buffer 1μl,AhOleosin 6μl,pCAMBIA2300 2μl,T4DNA ligase 1μl,16℃连接过夜,连接产物按实施例1中的方法转化大肠杆菌DH5α,用EcoRI和KpnI双酶切验证正确克隆,得到pCAMBIA2300-AhOleosin-OCS表达载体。
将人humanin蛋白基因连接到pCAMBIA2300-AhOleosin-OCS表达载体:将pCAMBIA2300-AhOleosin-OCS质粒和T-humanin质粒分别用KpnI和SalI双酶切,回收载体序列和humanin序列,用T4DNA连接酶将两者进行连接:10×T4DNA ligase buffer 1μl,humanin 6μl,pCAMBIA2300-AhOleosin-OCS 2μl,T4DNA ligase 1μl,16℃连接过夜,连接产物按实施例1中的方法转化大肠杆菌DH5α,用KpnI和SalI双酶切验证正确克隆,得到pCAMBIA2300-AhOleosin-humanin-OCS表达载体。
(2)表达载体的农杆菌转化
制备农杆菌EHA105的感受态细胞:挑取农杆菌EHA105单菌落到3ml LB培养基(含利福平25μg/ml)28℃摇菌过夜;然后取1ml接种到50ml液体LB培养基中(含利福平50μg/ml),28℃扩大培养,200rpm震荡培养至OD600=0.5;冰浴10min,4℃4500rpm,离心10min;菌体用50ml预冷的0.1M CaCl2重悬,4℃4500rpm再次离心10min;收集的菌体加入2ml 20mM CaCl2悬浮液(含15%的甘油),80μl/管分装,液氮速冻后-80℃保存。
重组质粒转化农杆菌:取pCAMBIA2300-AhOleosin-humanin-OCS质粒5μl加入80μlEHA105农杆菌感受态细胞,冰上放置30min;液氮中速冻90sec;37℃水浴快速解冻,3min;加入800μl LB培养基,28℃,150rpm震荡培养3h;瞬间离心,去上清,将菌体带200μl LB涂布在加有25μg/ml利福平和50μg/ml卡那霉素的LB平板上,28℃培养2-3d。取1μl菌液做模板进行PCR验证,分别以3对引物:(primer1,primer2)、(primer3、primer4)、(primer1,primer4)进行PCR验证,经PCR验证正确的克隆摇菌,-80℃保存菌株。
实施例4花生的遗传转化和转基因花生种子的获得
(1)花生胚轴的遗传转化
外质体的制备:成熟花生种子去外壳,用70%乙醇浸种1min,无菌水冲洗3次,再用0.1%升汞(w/v)处理15-25min,然后用无菌水冲洗4-6遍,灭菌期间不断摇动种子,以保证种子表面灭菌彻底。剥去种皮,将胚接种于萌发培养基(蔗糖30g/L,琼脂0.7%,MS大量元素,MS微量元素)上,胚轴深入培养基中,培养4d左右取胚轴作为外植体。培养温度25±1℃,光照强度3500lux。
花生胚轴外植体的侵染:新鲜培养的含植物表达载体的农杆菌EHA105,5000g/min离心收集菌体,重悬于液体诱导培养基中,农杆菌感染的最佳浓度为OD600=0.5-0.8。手术刀切取萌动4d的花生胚轴,在农杆菌悬浮液中浸泡25-30min,取出外植体在滤纸上吸去多余的菌液,然后接种到诱导分化培养基(MS+蔗糖30g/l,琼脂0.7%,6-BA 10mg/l,NAA 0.8mg/l)上,暗处共培养2d。
选择培养基及转化植株再生:共培养后,将外植体接到含有500mg/L羧苄青霉素的诱导分化培养基上恢复培养7d,再接到含有10mg/L潮霉素和500mg/L羧苄青霉素的诱导分化培养基上进行筛选,培养7d后转接到含有25mg/L潮霉素的诱导分化培养基上进一步筛选,大约3-4周后出现丛生芽点,以后每2周更换一次新鲜培养基。待丛生芽长到1-2cm时将其切下,移至分化伸长培养基(MS+蔗糖30g/L,琼脂0.7%,GA34mg/l,6-BA2mg/l)上,潮霉素浓度降至10mg/l,当小苗长至3-5cm时,将其移至生根培养基(1/2MS+蔗糖30g/L,琼脂0.7%,NAA2.0mg/l)中,炼苗、转基因植株的移栽。
(2)转基因花生种子的获得
收获花生种子,种植并收获第二代种子,提取DNA进行PCR检测和Southern杂交,验证转基因植株,获得转基因花生种子。
实施例5Western Blot检测转基因花生种子中humanin蛋白的表达
从转基因花生种子中提取重组蛋白:
(1)取0.5g干种子于8ml提取缓冲液(蔗糖0.6M,KCl 10mM,MgCl21mM,Tris-Cl 0.15M pH 7.5)中,匀浆。
(2)12000rpm离心20min,取油相。
(3)加入提取缓冲液重悬混匀,12000rpm离心20min,收集油相。
(4)加入5ml漂浮缓冲液(蔗糖0.4M,KCl 10mM,MgCl21mM,Tris-Cl 0.15M pH 7.5)重悬,12000rpm离心20min,收集油相。
(5)加入NaHCO3冰浴30min,12000rpm离心20min,收集油相。
(6)用过量丙酮在0℃抽提3次,去除三酰甘油吹干沉淀的蛋白,然后溶于适量无菌水中。Western Blot杂交:
(1)将提取的重组蛋白50μg通过12%的SDS-PAGE胶电泳分离。
(2)电泳结束后将胶切割成合适的大小,用转膜液平衡3次,每次5分钟。
(3)将硝酸纤维素膜用蒸馏水润洗,用电转方法将胶上的蛋白质转到膜上。
(4)转后将膜放入染色液中50s,在50%的甲醇中脱色至背景清晰,然后用双蒸水清洗。
(5)用0.01M PBS(NaCl 8.0g,KCl 0.2g,Na2HPO4 1.44g,KH2PO4 0.24g加H2O定容至1000ml)洗膜3次,每次15min,然后用3%明胶浸泡洗3h,封闭非特异位点的。
(6)将膜取出,用0.01M PBS洗2次,每次10min。
(7)加入用PBS稀释1000倍的一抗(Monoclonal anti-human BMP7 antibody),室温结合2h,阴性对照用1%的BSA。
(8)弃一抗和BSA,用0.01M的PBS洗膜4次,每次5min。
(9)加入辣根过氧化物酶偶联的二抗(用PBS稀释2000倍),室温轻摇2h。
(10)弃二抗,用PBS洗膜4次,每次5min。
(11)加入显色液,避光显色至出现条带时放入双蒸水中终止反应。
实施例6从转基因花生种子中大规模分离并回收人humanin蛋白
人humanin蛋白分离并回收,将转基因花生种子匀浆、压榨;离心后去掉沉淀(种子纤维等),回收上层的油相,清洗后、离心再取上层的油相;加入肠肽酶进行酶消化反应,离心去掉上层的油相,回收水相经纯化得到人humanin蛋白。
Figure IDA0000095115620000011
Figure IDA0000095115620000021
Figure IDA0000095115620000031

Claims (2)

1.一种在花生种子中表达人humanin蛋白的方法,步骤包括(1)克隆花生油体蛋白基因Aholeosin及其启动子;(2)合成人humanin蛋白编码基因;(3)构建pCAMBIA2300-Aholeosin-humanin-OCS植物表达载体;(4)花生的转化;(5)转基因花生种子的获得;(6)Western Blot检测转基因花生种子中humanin蛋白的表达;(7)从转基因花生种子中分离纯化并回收人humanin蛋白;其特征是:
所述克隆花生油体蛋白Aholeosin及其启动子的方法是:提取花生基因组DNA,以其为模板,以带有EcoRI酶切位点GAATTC的正向引物:AGAATTCAGGTCAACTACCATTCGT,和带有KpnI酶切位点GGTACC的反向引物:GGTACCAGTTCTCTTTGAATCCTG,利用LA TAQ酶进行PCR反应,PCR反应的程序为:94℃5min;再94℃45sec,54℃45sec,72℃2min,35循环;72℃7min;16℃保存PCR产物;将PCR产物与T载体连接,转化大肠杆菌细胞,选取抗性单克隆测序,确认携带Aholeosin及其启动子的克隆载体;
所述合成人humanin蛋白编码基因的方法是:设计并合成部分互补的两条单链DNA引物,其中正向引物包含KpnI酶切位GGTACC和点肠肽酶识别序列(GATGATGATGATAAG):GAAGGTACCG ATGATGATGA TAAGATGGCT CCACGAGGGT TCAGCTGTCTCTTACTTTTA ACCAGTGAAA TTGACCTGCC;反向引物包含His tag序列(CACCACCACCACCACCAC)和SalI酶切位点(GTCGAC):ACGCGTCGAC TTAGTGGTGGTGGTGGTGGT GTGCCCGCCT CTTCACGGGC AGGTCAATTT CACTGGTTAAAAGTAAGAGA,利用TAQ酶进行退火和延伸,程序为:94℃3min;40℃1min;72℃2min;16℃保存产物;将产物与T载体连接,转化大肠杆菌细胞,选取抗性单克隆测序,确认携带humanin基因的正确克隆载体;
所述植物表达载体pCAMBIA2300-Aholeosin:humanin-OCS构建方法是:将按照上述克隆方法获得的Aholeosin及其启动子通过EcoRI和KpnI酶切位点连接到pCAMBIA2300-35S-OCS植物表达载体上,获得pCAMBIA2300-Aholeosin-OCS载体,再将按照上述克隆方法获得的humanin蛋白编码基因通过KpnI和SalI酶切位点连接到pCAMBIA2300-Aholeosin-OCS载体上,获得pCAMBIA2300-Aholeosin-humanin-OCS植物表达载体;
所述花生的转化方法是:将带有目的基因的植物表达载体pCAMBIA2300-Aholeosin-humanin-OCS通过农杆菌介导的方法侵染花生;
所述转基因花生种子的获得的方法是:收获第二代转基因花生纯合体的花生种子;
所述Western Blot检测转基因花生种子中人humanin蛋白表达的方法是:用人humanin抗体作为一抗,辣根过氧化物酶作为二抗进行的免疫印迹杂交检测;
所述从转基因花生种子中分离纯化并回收人humanin蛋白的方法是指:将获得的花生种子粉碎,抽提液体,离心回收上层油相,得到含融合蛋白的液体;将融合蛋白经酶切后离心,去掉油相回收水相,经纯化获得人humanin蛋白。
2.根据权利要求1所述的在花生中表达人huamnin蛋白的方法,其特征是:所述植物表达载体中花生的油体蛋白基因和启动子、重组蛋白编码基因的连接顺序为“花生油体蛋白启动子+花生油体蛋白基因+肠肽酶识别位点+人humanin蛋白基因+终止子”。
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