多聚磷酸盐激酶在重组菌pHT01-PPK/WB800N中的表达及酶活性研究

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目的:构建含多聚磷酸盐激酶(PPK)基因的重组质粒p HT01-PPK,电转化至枯草芽孢杆菌WB800N中,并研究蛋白表达及测定酶活性,为慢性肾脏病-矿物质与骨代谢紊乱(CKD-MBD)高磷血症的治疗提供新的方法。方法:1.根据Gen Bank中已知的多聚磷酸盐激酶(大肠杆菌K12)的基因序列(NC000913.3),进行生物合成得到多聚磷酸盐激酶PPK基因片段(2085bp)。根据PPK基因序列设计引物,进行双酶切、胶回收和纯化后,与双酶切后的质粒p HT01连接构建成重组质粒p HT01-PPK,化学转化至大肠杆菌DH5α,筛选进行菌液PCR、双酶切及测序鉴定。2.鉴定阳性的转化子提取重组质粒p HT01-PPK,电转化至枯草芽孢杆菌WB800N中,并筛选鉴定枯草阳性克隆菌,向p HT01-PPK/WB800N基因工程菌中加入IPTG(终浓度为1mmol/l)诱导蛋白表达,并进行SDS-PAGE、Western Blot分析。3.将能正确表达目的蛋白的p HT01-PPK/WB800N基因工程菌接种于含特定磷酸盐浓度和IPTG的LB培养基中,作用24小时,测定并计算作用前后的磷酸盐浓度,鉴定其酶活性。结果:1.成功构建目的片段多聚磷酸盐激酶基因(PPK),进行PCR扩增,电泳后显示大小约为2085bp,与理论值相符;2.重组质粒p HT01-PPK化学转化至大肠杆菌DH5α中,进行菌液PCR、双酶切,电泳显示PPK大小约为2085bp,与理论值符合,进行DNA测序鉴定,Bio Edit分析结果显示与Genbank(NC000913.3)上序列一致;3.重组质粒p HT01-PPK电转化至枯草芽孢杆菌WB800N感受态细胞中,IPTG诱导后实现蛋白表达。经SDS-PAGE分析:与未诱导组相比,1m M的IPTG诱导组可见一分子量约为81KD的条带,与理论值相符;Western Blot分析:诱导组p HT01-PPK/WB800N,在分子量约为81KD处有一特异性条带,与目的蛋白理论值大小一致;4.基因工程菌p HT01-PPK/WB800N的酶活性测定:与枯草空菌组和空载组相比,p HT01-PPK/WB800N组溶液中磷酸盐浓度较之均下降,且差异有统计学意义(P<0.05),表明基因工程菌具有多聚磷酸盐激酶活性。结论:PPK基因成功构建到枯草芽孢杆菌WB800N中,工程菌能表达多聚磷酸盐激酶,且具有酶活性。
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