花生△12脂肪酸脱氢酶基因高效表达载体构建与原核表达

Construction of a High-efficient Expression Vector of △12 Fatty Acid Desaturase in Peanut and Its Prokaryotical Expression

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摘要花生是世界范围内广泛种植的重要油料作物之一,其种子中富含油酸和亚油酸.△12脂肪酸脱氢酶(FAD2)是亚油酸合成的关键酶,催化油酸(18:1)在△12位上脱氢生成亚油酸(18:2),但由于△12脂肪酸脱氢酶本身的特性,目前还没有有效的方法将其纯化并在蛋白水平作进一步的研究,尚需对其结构和功能之间以及表达调控进行更深入全面的研究.本文利用从花生中克隆的△12脂肪酸脱氢酶基因(GenBank接受号为AY1006)构建高效表达载体,把花生△12脂肪酸脱氢酶基因全长序列插入到大肠杆菌高效表达载体pRSETB中,构建了pRSET/HO-A融合表达载体,并转化到大肠杆菌表达菌BL21(DE3)pLysS中,在IPTG诱导下,pRSET/HO-A融合表达载体在BL21(DE3)pLysS菌株中高效表达了△12脂肪酸脱氢酶.利用Clon-Tech蛋白纯化Kit进一步分离了目的蛋白,同时加入外源性底物油酸在20℃温育6h后,进行脂肪酸甲酯化处理,通过气相色谱(GC)和气相色谱/质谱(GC-MS)分析表明,所编码的酶具有△12脂肪酸脱氢酶的活性,能将外源性的底物油酸转化为亚油酸,转化率为11.8%.花生△12脂肪酸脱氢酶基因的原核表达目前国内外还未见报导,本实验为其进一步的大量纯化和结构功能分析奠定了基础.