猪等孢球虫顶膜抗原蛋白AMA1的生物信息学分析及原核表达

摘要

【目的】预测分析猪等孢球虫顶膜抗原蛋白AMA1的生物学特性、结构及功能，并构建AMA1基因的原核表达载体，表达、纯化AMA1蛋白。【方法】本研究从NCBI数据库中获得猪等孢球虫AMA1基因序列，使用相关生物信息学预测工具对AMA1基因编码的蛋白进行分析。构建原核表达载体pET23a-AMA1，并将其转入至大肠埃希菌表达菌株BL21 （DE3）中，对诱导时间、温度及IPTG浓度进行优化，确定最佳诱导表达条件。采用镍柱亲和层析法进行蛋白纯化，获得AMA1重组蛋白并进行SDS-PAGE和Western blot鉴定分析。【结果】生物信息学预测显示，AMA1蛋白由317个氨基酸组成，蛋白分子式为C_{1 512}H_{2 310}N₃₉₄O₄₉₀S₁₄，是不稳定的亲水性蛋白；其二级结构α螺旋占17.74%,β折叠占30.65%，转角占30.65%，无规则卷曲占20.96%；属于无信号肽的跨膜蛋白，具有5个B细胞抗原表位。成功构建pET23a-AMA1重组表达质粒，经诱导表达条件优化后，确定最佳诱导表达条件为0.2 mmol/L IPTG浓度下于28℃诱导12 h，主要以可溶性蛋白形式存在，蛋白相对分子质量约为25 800，纯化蛋白质量浓度为0.25 mg/mL。【结论】阐明了猪等孢球虫AMA1蛋白的结构特征，通过原核诱导表达获得了重组蛋白，为建立猪等孢球虫病的免疫学诊断方法奠定了基础，并为后续疫苗的研发提供了新的候选基因。

关键词

猪等孢球虫 / 顶膜抗原 / AMA1 / 原核表达 / 生物信息学