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冷激蛋白广泛存在于从细菌到人类的各种生命体中,能够增强细胞抵御低温胁迫的能力,属于分子伴侣家族成员。Y-box蛋白具有高度保守的CSD结构域(cold shock domain),是真核生物中的冷激蛋白。基因突变分析证实CSD是与DNA和mRNA结合的结构域,在CSD中有一个RNP-1样的基序,富含芳香族氨基酸和精氨酸残基,通过结合单链核酸从而调控蛋白表达。
我们通过RT-PCR的方法从家蚕蛹cDNA文库中扩增到家蚕Y-box蛋白基因的完整的ORF序列,并将其命名为Bombyx mori Y-box(BYB)基因,GenBank登录号为AB098537.1。该基因序列长为780 bp,编码259个氨基酸残基,预测分子量为28.67kD,等电点为10.741。将扩增到的BYB基因克隆到融合表达载体pET-28a(+)相应的酶切位点上,得到重组表达质粒pET-28a(+)-BYB,经PCR、酶切鉴定以及测序证明重组质粒构建成功。将该重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),用终浓度为1mmol/L的IPTG诱导,收集菌体并裂解,对菌体裂解物进行SDS-PAGE分析,在37kD左右的位置有一条特异性蛋白条带。融合蛋白以可溶性形式存在,采用超声波裂解菌体后,将12000 rpm离心所得的上清以亲和层析的方法纯化目的蛋白His-BYB。用纯化的重组蛋白免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体,ELISA检测效价大于1:12800。采用实时荧光定量PCR方法对家蚕卵、5龄幼虫、蛹、蛾,共4个发育时期以及5龄幼虫各组织中BYB的mRNA转录水平进行检测比较,发现蛹期和5龄幼虫生殖腺的转录水平较高。采用免疫印迹方法(Western blotting)在家蚕的卵期、5龄幼虫、蛹期,以及5龄幼虫的生殖腺、表皮等组织中检测到BYB蛋白均有明显表达。应用免疫细胞化学技术对家蚕BmN细胞进行亚细胞定位分析,发现BYB蛋白在整个细胞周期中主要分布于细胞质,但在4℃冷激2h后,BYB蛋白则同时位于细胞核与细胞质内。推测BYB蛋白在冷激情况下向细胞核内迁移,可能通过对某些基因产生调控作用,从而表达相应的应激性蛋白。