羊妊娠相关糖蛋白5的制备及生物信息学分析

摘要

旨在异源表达羊妊娠相关糖蛋白5(ovPAG5),并对其蛋白结构及功能进行预测分析，为ovPAG5抗体制备和羊早孕诊断技术的研发提供技术支撑。利用生物信息学方法对ovPAG5基因的编码序列进行密码子偏好性分析，根据宿主细胞HEK293的密码子偏好性对ovPAG5基因进行优化，全基因合成后构建重组表达载体pcDNA3.1(-)-ovPAG5,转染至HEK293细胞中诱导表达重组蛋白并纯化，进一步利用生物信息学软件对ovPAG5蛋白的结构及功能进行预测。结果显示，ovPAG5基因有效密码子数(NEC)和密码子适应指数(CAI)分别为51.91和0.78,表明该基因密码子选择偏性较弱。优化后ovPAG5基因密码子适用指数(CAI)由0.78提高到0.96,GC总含量由48%提高到57%,并成功合成优化的ovPAG5基因，大小与预期结果相符。重组质粒测序结果显示，其核苷酸序列与优化后基因完全一致，氨基酸未发生突变。表达的重组蛋白ovPAG5经SDS-PAGE和Western Blot鉴定分析，其相对分子质量约52 kDa。生物信息学预测分析结果显示，ovPAG5蛋白具有2个糖基化修饰位点、12个B细胞抗原表位以及31个氨基酸残基组成的信号肽。其二级结构由无规则卷曲(40.81%)、延伸链(31.74%)、α-螺旋(22.17%)和β转角(5.29%)组成。本研究为今后ovPAG5抗体的制备和羊早孕检测技术的研发奠定了基础。

关键词

妊娠相关糖蛋白 / 密码子优化 / 重组蛋白 / 真核表达

基金资助

兵团科技创新人才计划(2020CB022); 重庆市自然基金面上项目(cstc2020jcyj-msxmX0080); 国家重点实验室优秀中青年人才培养引导计划专项(SKLSGIH2017A02)