重组鸭-干扰素基因的原核表达条件研究

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1、重组鸭α-干扰素基因的原核表达条件研究生物科学2002级张瑶指导教师程安春教授摘要:为了确定鸭重组干扰素基因工程菌BL21(DE3)/pET32a+(DuIFN-α)的最佳表达条件，本实验对影响原核表达的IPTG使用浓度、诱导时期、收获时间、培养诱导温度、葡萄糖浓度及培养基进行优化；并利用抗性筛选对质粒稳定性进行了研究。诱导DuIFN-α基因原核表达的最佳条件是：培养基为TB+5g/L葡萄糖，培养温度和诱导温度分别为37℃和30℃，诱导时OD600为0.8～1.2，IPTG浓度为0.2mmol/L，诱导培养时间为4～5h。经优化，最终目的蛋白的表达量能高达45%；各

2、种优化条件对质粒稳定性未见明显影响。关键词:重组鸭α-干扰素，原核表达，表达优化StudiesontheProkaryoticExpressionConditionsofRecombinantDuckInterferon-αExpressedinE.coliZhangYaoBiologicalScience,Grade2002DirectedbyChengAnchun(Prof.Ph.D)Abstract:TodeterminetheoptimalconditionfortheexpressionofE.coliBL21(DE3)/pET32a+(DuIFN-α),

3、IPTGconcentration,inductiontime,harvestperiod,growthtemperatures,glucoseconcentrationandculturemediumwereoptimizedinthisstudyandplasmidstabilitywasstudybythescreeningofresistance.Theoptimalinductiveconditionsareasfollows:TheculturemediumisTB+5g/Lglucose;Theculturetemperatureandtheinduc

4、tiontemperatureare37℃and30℃respectively;OD600is0.8~1.2;TheconcentrationofIPTGis0.2mmol/Landtheinductiontimeis4～5h.Byoptimizingway,thepercentageoftheaimproteinexpressioncanreach45%,buttherewasnosignaldifferenceonplasmidstabilitybyscreeningofresistance.Keywords:recombinantduckinterferon-

5、α;prokaryoticexpression;expressionoptimization16干扰素（Interferon，IFN）是在特定的诱导剂作用下，由细胞产生的一种具有高度生物学活性的糖蛋白，其由多种氨基酸组成，不含核酸，不被DNA酶或RNA酶破坏，对蛋白酶（胰蛋白酶、糜蛋白酶和V-8蛋白酶）敏感，能使其它细胞获得抗病毒和抗肿瘤等多方面的免疫力。哺乳动物的干扰素分为Ⅰ型和Ⅱ型两类，Ⅰ型干扰素主要包括α-干扰素(IFN-α)、β-干扰素(IFN-β)、ω-干扰素(IFN-ω)。Ⅰ型干扰素具有相似的结构并享用同一类受体，IFN-α、β、ω主要是对病毒感染产生应

6、答，诱导机体抗病毒蛋白的产生。Ⅱ型干扰素又称免疫干扰素即γ-干扰素(IFN-γ)，其受体与Ⅰ型干扰素不同，对免疫系统有调节作用。在抗病毒方面，IFN可诱导几种抗病毒蛋白的产生。其中研究得最为清楚的是2-5A合成酶，它催化一种特殊的寡核苷酸使一种干扰素诱导的潜伏的内切核酸酶RNaseL发生活化而产生降解病毒RNA的能力。另一种是dsRNA依赖的蛋白激酶PKR，它能灭活一种参与mRNA翻译的肽起始因子eIF2，抑制病毒蛋白的合成。这两种蛋白质都具有广谱的抗病毒作用。1957年，Isaacs和Lindenmann研究禽流感病毒时在鸡胚绒毛尿囊膜中发现了干扰素[1]。之后，

7、对干扰素的研究多集中在人类和哺乳类动物，并不断取得突破性进展。迄今为止，已有多种禽类干扰素基因被克隆和表达，但在禽类中目前只发现了IFN-α，IFN-β和IFN-γ。在对鸡干扰素的研究表明[2]：鸡IFN-α在抗滤泡性口炎病毒，劳斯肉瘤病毒，新城疫病毒，传染性法式囊病病毒，传染性支气管炎病毒，马立克病毒和禽流感病毒等方面都有显著效果。然而，IFN的活力具有相对的种属特异性，即某一种属动物(或组织细胞)产生的IFN只能对同种属或种属非常接近的动物或细胞有保护力。许多年来对鸭干扰素的研究一直落后于其他干扰素。随着养鸭业的迅速发展，许多鸭的病毒性疾病如鸭瘟、病毒性肝炎