融合荧光蛋白IeGFP和ImCherry在原核细菌中的表达研究

融合荧光蛋白IeGFP和ImCherry在原核细菌中的表达研究

论文摘要

为研究苏云金芽孢杆菌(Bt)的Cry1Ia蛋白分泌信号肽(Iasp),将其分别融合到eGFP和mCherry的N-端,形成IeGFP和ImCherry两种融合荧光蛋白。对两种融合蛋白的原核表达进行检测,研究Iasp对两种荧光蛋白表达的影响。前期,实验室已研究融合蛋白IeGFP在革兰氏阳性菌Bt细胞中的表达,结果表明Iasp能够显著增强eGFP在Bt细胞中的荧光强度。但是,IeGFP融合荧光蛋白在革兰氏阴性菌,比如大肠杆菌中是否也有相同或类似的表达效果尚不清楚,因此,本文将表达IeGFP的质粒pAcIeGFP和表达eGFP的质粒pAceGFP分别转化大肠杆菌TG1细胞,获得TAcIeGFP和TAceGFP菌株,并进行研究。将TAcIeGFP和TAceGFP菌株分别培养,期间进行细胞颜色观察和荧光信号强度监测。试验结果表明,TAcIeGFP(表达IeGFP)的细胞颜色比TAceGFP细胞(表达eGFP)更显著。在5个监测时间点(4、8、10、12和24 h)中,TAcIeGFP细胞的荧光信号均高于TAceGFP。尤其是在培养10 h之后,两者荧光信号强度始终保持2倍以上的差异。Western blot分析的结果与监测荧光信号强度趋势相符合。为研究Iasp对eGFP蛋白本身的影响,将IeGFP与eGFP蛋白分别进行纯化、定量。测定等量IeGFP和eGFP的荧光信号差异,并分析两种蛋白的pH稳定性。试验结果表明,IeGFP蛋白的荧光强度显著高于等摩尔的eGFP。在不同pH条件下,IeGFP的荧光信号变化与eGFP蛋白一致。为了进一步验证Iasp对其它荧光蛋白信号的影响,将其融合到mCherry的N-端,获得ImCherry。将ImCherry蛋白分别在大肠杆菌和苏云金芽孢杆菌中表达,结果表明ImCherry的表现均优于mCherry,细胞颜色更易观察,荧光信号强度更高,与IeGFP的表现一致。综上所述,IeGFP和ImCherry两种荧光蛋白可以代替各自的亲本蛋白,eGFP和mCherry,作为一种新型荧光指示分子在原核细胞中使用。本研究还说明Cry1Ia信号肽Iasp对荧光蛋白功能性表达具有促进作用,可将其用于对其它荧光蛋白的改良。

论文目录

  • 摘要
  • 1 前言
  •   1.1 荧光蛋白的概述
  •     1.1.1 GFP的结构
  •     1.1.2 GFP的特点和应用
  •     1.1.3 mCherry的特性及应用
  •   1.2 苏云金芽孢杆菌
  •     1.2.1 苏云金芽孢杆菌的概述
  •     1.2.2 苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白
  •   1.3 Cry1I蛋白
  •   1.4 蛋白融合标签
  •     1.4.1 蛋白融合标签的分类
  •     1.4.2 蛋白融合标签的作用
  •     1.4.3 常见蛋白融合标签
  •     1.4.4 分泌信号肽作为特殊的融合标签
  •   1.5 研究的目的及意义
  • 2 材料与方法
  •   2.1 材料
  •     2.1.1 菌株
  •     2.1.2 质粒载体
  •     2.1.3 引物
  •     2.1.4 主要分子生物学试剂
  •     2.1.5 其它试剂
  •     2.1.6 主要仪器设备
  •   2.2 方法
  •     2.2.1 载体的构建
  •     2.2.2 大肠杆菌表达载体的表达及纯化
  •     2.2.3 Bradford法蛋白浓度测定
  •     2.2.4 苏云金芽孢杆菌感受态细胞的制备及转化
  •     2.2.5 荧光信号强度监测
  •     2.2.6 Western blot检测
  • 3 结果与分析
  •   3.1 Pac启动子驱动绿色荧光蛋白在大肠杆菌中表达
  •   3.2 不同pH对 IeGFP和 eGFP表达蛋白的影响
  •   3.3 融合蛋白ImCherry的载体构建
  •   3.4 大肠杆菌中红色荧光蛋白的表达分析
  •   3.5 Bt中红色荧光蛋白的表达分析
  • 4 讨论
  • 5 结论
  • 参考文献
  • Abstract
  • 研究生期间发表的论文
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 郭小琴

    导师: 王兴春,高建华

    关键词: 信号肽,荧光蛋白,融合蛋白,大肠杆菌,苏云金芽孢杆菌

    来源: 山西农业大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 山西农业大学

    基金: 国家自然科学基金项目(31601690)

    分类号: Q78

    DOI: 10.27285/d.cnki.gsxnu.2019.000623

    总页数: 55

    文件大小: 2136K

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