黄曲条跳甲气味结合蛋白基因PstrOBP1克隆测序及其原核表达

Cloning,sequencing and prokaryotic expression of an odorant-binding protein gene PstrOBP1 from Phyllotreta striolata(Fabricius)

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摘要[目的]对黄曲条跳甲气味结合蛋白基因PstrOBP1进行克隆测序及其原核表达,以期为深入探究PstrOBP1基因的分子特征、功能机制及异源表达条件提供理论依据.[方法]基于黄曲条跳甲头部转录组数据,通过RT-PCR克隆编码黄曲条跳甲气味结合蛋白的基因PstrOBP1,对其进行生物信息学分析,并采用半定量PCR检测组织表达模式,以原核表达系统和镍柱表达纯化PstrOBP1融合蛋白,采用Western blotting对其进行验证,并对PstrOBP1进行同源比对及构建系统发育进化树.[结果]PstrOBP1基因开放阅读框(ORF)长459 bp,编码152个氨基酸残基,N端含有19个氨基酸残基组成的信号肽序列,其中有6个保守半胱氨酸残基,属于Classic OBPs亚家族.PstrOBP1与榆绿毛萤叶甲PaenOBP13和榆黄毛萤叶甲PmacOBP13的氨基酸序列的相似性较高,分别为52.3%和51.5%,表明其与二者亲缘关系较近,推测具有相似功能.组织表达分析结果显示,PstrOBP1基因特异性表达于黄曲条跳甲成虫的头部,暗示该基因参与了黄曲条跳甲成虫的化学感受过程.经多次优化原核表达条件,表达出大量可溶性PstrOBP1蛋白.Western blotting检测结果显示,PstrOBP1基因在大肠杆菌中成功表达约32 kD的重组蛋白.[结论]成功克隆PstrOBP1基因,其编码蛋白很可能是一个参与黄曲条跳甲化学通讯过程的重要嗅觉蛋白.通过反复优化原核表达条件,表达出大量可溶性蛋白,为该蛋白后续功能研究所需的蛋白样品准备提供参考.