牦牛源产气荚膜梭菌β2基因的原核表达及生物信息学分析

摘要

为了原核表达一株牦牛源产气荚膜梭菌Qinghai-1的β2基因及了解其编码蛋白的生物信息。首先利用PCR扩增技术、基因克隆技术构建原核表达质粒并通过高通量测序、双酶切技术、SDS-PAGE检测和Western blotting方法对表达情况进行鉴定，其次利用生物信息学分析的方法对β2毒素蛋白的一级结构、二级结构、蛋白特殊区域、三级结构及B细胞线性抗原表位等多方面进行预测分析。原核表达结果显示：牦牛源产气荚膜梭菌β2基因在温度为37℃，IPTG浓度为1.5 mmoL/L，培养时间为8 h～10 h的条件下可得到大小约为28KD的可溶于细胞质的不含信号肽的目的蛋白。生物信息学分析结果显示：牦牛源产气荚膜梭菌β2基因大小为798 bp，共编码265个氨基酸，与印度的产气荚膜梭（FR687302.1）的β2毒素基因相似性最高；其分子式为C₁₃₉₂H₂₁₃₆N₃₅₆O₄₁₈S₁₁，分子量为30.9 ku,pI=6.04，负电荷（Asp+Glu）残基总数36个，正电荷（Arg+Lys）残基总数35个，脂肪指数：74.64，不稳定指数：28.52，亲水性总平均值（GRAVY）:-0.478；拥有1个跨膜螺旋和35个潜在磷酸化位点；为含跨膜结构的、含信号肽的、含磷酸化位点的、含多个B细胞线性抗原表位的、稳定的亲水性蛋白。研究结果旨在准确预测牦牛源产气荚膜梭菌β2毒素抗原表位，为进一步研究牦牛源产气荚膜梭菌β2毒素致病机理提供重要理论依据。

关键词

牦牛 / 产气荚膜梭菌 / β2基因 / 原核表达 / 生物信息学分析