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海藻糖是一种广泛存在于自然界中的非还原性双糖。它是生物体抵御胁迫环境的应激代谢产物，对细胞膜、蛋白质和核酸等生物大分子起保护作用。发菜是一种分布于我国西部和西北部干旱半干旱地区的陆生经济蓝藻，其生存环境恶劣。为了探讨海藻糖在发菜中的代谢情况，本实验从分子角度探讨发菜的海藻糖代谢途径，首先克隆了发菜中海藻糖合成酶及水解酶的同源序列，并对其进行生物信息学分析，其次构建了表达质粒，在大肠杆菌中进行诱导表达，对其重组蛋白产物之一的酶活鉴定证实其有海藻糖水解酶活性，本研究的结果填补了发菜在海藻糖的研究方面的空白。
本论文的主要内容及结果如下：
1.用生物信息学的方法从Genbank中搜索已经公布氨基酸序列的其他物种的海藻糖合成酶蛋白和水解酶蛋白，用clustalx(1.83).exe软件进行同源性对比，找到高保守区设计简并性引物。
2.提取发菜总DNA，利用PCR技术克隆得到这两个片段，连接到T载体上，得到载体pGEM-T-TreY和pGEM-T-TreH，测序得到TreY的完整序列和TreH的有5’端的部分序列。
3.生物信息学预测TreY和TreH的编码框、同源性分析、表达蛋白的(一、二、三)级结构、理化性质和结构域。
4.利用限制性内切酶位点BamHI和sa/I构建了大肠杆菌表达载体pET-32b(+)-TreY和pET-32b(+)-TreH。
5.用IPTG在大肠杆菌中成功诱导表达TreY和TreH，表达的蛋白大小与预期相符。重组蛋白在大肠杆菌中均以包涵体的形式存在。
6.收集TreH表达蛋白的包涵体，经过变性和复性处理得到有功能的TreH蛋白，利用pET载体上带有的His-tag标签对TreH蛋白用镍柱进行纯化，再对得到的纯蛋白进行透析，酶活鉴定表明其具有海藻糖水解酶活性，比活力为82.6U/mg protein。
综上所述，本实验成功地从发菜中克隆到预测的海藻糖合成酶因TreY和基因TreH，并在大肠杆菌中进行了表达，初步鉴定TreH基因在大肠杆菌中表达的产物具有海藻糖水解酶活性，为进一步深入研究发菜中海藻糖的代谢途径奠定基础。