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文檔簡介
1、家蠶是一種鱗翅目模式昆蟲,也作為經(jīng)濟性昆蟲為養(yǎng)蠶業(yè)帶來了豐厚的收入。但是蠶病的發(fā)生嚴重制約了蠶桑業(yè)的發(fā)展,特別是家蠶核型多角體病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV)感染導(dǎo)致的血液型膿病,是生產(chǎn)中危害最嚴重的一類病毒病。家蠶在自然進化中發(fā)展出物理阻隔、體液免疫和細胞免疫三道防線來抵抗病原體的侵染。家蠶脂肪酶作為家蠶腸道中的抗病毒蛋白,在家蠶對BmNPV體液免疫中發(fā)揮作用已最先被日本研究人員證實
2、。國內(nèi)學者發(fā)現(xiàn)野蠶腸道脂肪酶同樣具有抗BmNPV活性,并在體外純化獲得了有抗BmNPV活性的野蠶脂肪酶。此外,有研究團隊還建立了增量表達 Bmlipase-1的轉(zhuǎn)基因家蠶品系,有效提高了家蠶對 BmNPV的抵抗力。本實驗室前期研究發(fā)現(xiàn)家蠶分別以桑葉和柘葉飼養(yǎng)時,其抗BmNPV的能力顯著不同,其中柘葉飼養(yǎng)會降低家蠶對BmNPV的抵抗力。進一步研究發(fā)現(xiàn),柘葉飼養(yǎng)蠶腸道內(nèi)的微生態(tài)優(yōu)勢菌群組成類型與桑葉飼養(yǎng)蠶差別較大,且優(yōu)勢菌群豐度降低;腸道內(nèi)
3、脂肪酶產(chǎn)生菌的種類也明顯不如桑葉飼養(yǎng)蠶腸道中的脂肪酶產(chǎn)生菌豐富;消化液中的脂肪酶、胰蛋白酶等抗病毒蛋白的活性亦低于桑葉飼養(yǎng)蠶。上述研究暗示,家蠶腸道菌產(chǎn)生的脂肪酶也可能參與了家蠶對BmNPV的免疫活動,甚至外源微生物所產(chǎn)脂肪酶也可能有此功效。為獲得大量高純度微生物源脂肪酶,本實驗選擇產(chǎn)脂肪酶的藥用植物內(nèi)生菌解淀粉芽孢桿菌Bacillus amyloliquefaciens SWB16為研究對象,克隆、原核表達其脂肪酶,采用Ni-NTA法
4、進行純化,并檢測其活性及含量,為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。
本研究主要內(nèi)容包括:⑴以SWB16 DNA為模板,利用引物LIP-F和LIP-R進行PCR擴增,成功克隆出SWB16 Lipase基因,其完整ORF長645bp,共編碼214個氨基酸。根據(jù)預(yù)測,該脂肪酶理論分子量為22.73 kDa,等電點為9.82,屬于堿性蛋白。SWB16脂肪酶的N端有2個跨膜域,其中第7到第29位氨基酸為第一個跨膜域,第39到第61位氨基酸為第二個跨膜
5、域,但不存在 N糖基化位點。進一步分析其二級結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)SWB16脂肪酶具有大量無規(guī)則卷曲和延伸片段及少量的α螺旋、β折疊結(jié)構(gòu),其中第33-134個氨基酸之間為該蛋白的功能結(jié)構(gòu)域。通過NCBI數(shù)據(jù)庫比對分析該脂肪酶的功能結(jié)構(gòu)域,發(fā)現(xiàn)第36-180位氨基酸屬于脂肪酶家族 Lipase-2,并且在39-138個氨基酸之間存在α/β水解酶家族的保守序列,說明SWB16脂肪酶蛋白屬于α/β水解酶家族,具有脂肪酶的特有結(jié)構(gòu)和功能。⑵采用pET28a
6、表達載體進行Lipase基因的亞克隆,成功構(gòu)建pET28-lipase重組表達質(zhì)粒,轉(zhuǎn)化E.coli BL21(DE3)后進行原核誘導(dǎo)表達,最佳誘導(dǎo)條件是20 ℃,100 r/min,0.1mmol/L IPTG誘導(dǎo)培養(yǎng)12h。SDS-PAGE檢測發(fā)現(xiàn)目的蛋白在37 ℃、28 ℃和20 ℃時均主要以包涵體形式表達,也能夠可溶表達。⑶利用Ni-NTA親和層析分離表達的HIS-LIPASE融合蛋白,經(jīng)超濾濃縮獲得純化的脂肪酶。通過羅丹明 B
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