登革2型病毒NS2BH-NS3蛋白酶复合物的原核表达及活性研究

来源 :广州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:juyuyong
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目的:  通过原核基因工程技术重组表达登革2型病毒NS2B催化活性区域(NS2BH)与NS3蛋白酶区域(NS3pro)复合物,并对其蛋白酶活性进行检测,建立重组蛋白克隆表达和纯化的工艺,为后续的登革病毒蛋白酶适配体抑制剂筛选提供重要的物质基础。  方法:  1.利用重叠PCR扩增登革2型病毒NS2B催化活性区域(NS2BH)和NS3蛋白酶区域(NS3pro)基因序列,以pET-28b构建NS2BH-NS3pro复合物两种不同类型的原核表达载体,其中连接型重组蛋白酶复合物(本文统称为NS2BH-G4TG4-NS3pro)通过引入G4TG4连接臂,将NS2BH和NS3pro共价连接表达,而非连接型重组蛋白酶复合物(本文统称为NS2BH/NS3pro)则引入核糖体结合位点序列(Shine-Dalgarno sequence,SD),使NS2BH和NS3pro以非共价的方式在同一个质粒载体被诱导表达。重组质粒经基因测序鉴定正确后,转化至大肠杆菌BL21内,通过IPTG诱导获得重组蛋白的高效表达,并采用Ni-NTA亲和层析技术纯化重组蛋白;  2.采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(Matrix-assisted laser desorption ionizationtime offlightmassspectrometry,MALDI-TOF-MS)技术,对重组蛋白NS2BH-G4TG4-NS3pro和NS2BH/NS3pro进行检测分析,并与SwissProt数据库比对鉴定重组蛋白;  3.利用荧光共振能量转移(Fluorescence resonanceenergy transfer,FRET)技术检测重组蛋白 NS2BH-G4TG4-NS3pro和 NS2BH/NS3pro对荧光底物Bz-Nle-Lys-Arg-Arg-AMC的酶切活性。实验设缓冲液、缓冲液加荧光底物及检测体系加入蛋白酶广谱抑制剂抑肽酶(Aprotinin)三个对照组,每个实验组设置3个重复,利用多功能酶标仪上检测各个实验组在激发波长360nm,发射波长450nm反应初始10min的荧光强度,检测频率为30s一次。  结果:  1.成功构建连接型蛋白酶复合物pET-28b-NS2BH-G4TG4-NS3pro和非连接型蛋白酶复合物pET-28b-NS2BH/NS3pro原核表达载体,测序结果表明克隆的目的基因与数据库的参考序列一致;通过优化诱导表达,获得了重组蛋白的可溶性表达,经Ni-NTA亲和层析技术纯化后,获得了与预期分子量大小相符且纯度较高的目的蛋白。  2. MALDI-TOF-MS分析结果两种重组蛋白均被鉴定为登革2型病毒基因组多聚蛋白,两种重组蛋白的肽质量指纹图谱PMF与Swiss-Prot数据库中的数据匹配度高,显示诱导表达的重组蛋白正是NS2BH-G4TG4-NS3pro和NS2BH/NS3pro;3.酶活性检测分析结果表明,重组蛋白NS2BH-G4TG4-NS3pro、NS2BH/NS3pro均能切割催化底物Bz-Nle-Lys-Arg-Arg-AMC产生较强的荧光值,而缓冲液、缓冲液加底物及Aprotinin对照组因底物不能被切割产生荧光值较低。  结论:  1.通过基因工程技术成功建立了连接型pET-28b-NS2BH-G4TG4-NS3pro和非连接型pET-28b-NS2BH/NS3pro两种形式登革2型病毒蛋白酶复合物的原核表达质粒,在大肠杆菌中实现了NS2BH-G4TG4-NS3pro和NS2BH/NS3pro的可溶性表达;2.重组蛋白NS2BH-G4TG4-NS3pro、NS2BH/NS3pro具有较高的蛋白酶活性,为后续登革病毒蛋白酶适配体抑制剂的筛选奠定了坚实的实验基础。  
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