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利用GST表达体系制备的FertilinBeta胞外段高效价抗体及应用

阅读:283发布:2021-02-06

专利汇可以提供利用GST表达体系制备的FertilinBeta胞外段高效价抗体及应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于 生物 工程 技术领域,涉及利用GST表达体系制备的Fertilin Beta胞外段高效价 抗体 及应用。利用基因工程技术,将Fertilin Beta基因胞外段克隆到原核表达载体中,经酶切鉴定后,用重组质粒转化大肠杆菌,并IPTG诱导产生GST-Fertilin Beta融合蛋白。以纯化的融合蛋白免疫新西兰兔制备抗血清并用ProteinA/G纯化。抗体的效价及特异性采用ELISA和Western blot检测,并应用免疫 荧光 检测了Fertilin Beta蛋白特异性 定位 于精子头后部。该抗Fertilin Beta多克隆抗体效价与特异性良好,可以应用于细胞中Fertilin Beta蛋白的检测并能有效检出Fertilin Beta蛋白特异性定位于精子头后部,对于系统研究Fertilin Beta蛋白功能意义重大。,下面是利用GST表达体系制备的FertilinBeta胞外段高效价抗体及应用专利的具体信息内容。

1.利用GST表达体系制备的Fertilin Beta蛋白胞外段高效价抗体,其特征在于利用GST表达体系以Fertilin Beta蛋白胞外段341-373位基酸对应DNA片段作为特异序列制备的GST-Fertilin Beta融合蛋白作为抗原免疫动物产生抗血清而获得,该抗血清中抗GST-FertilinBeta 抗体的滴度高达1: 1000000,并经过 Western blot 鉴定该 FertilinBeta抗体具有较好的特异性,其中,341-373位氨基酸序列为: Glu Ala He His Phe Ser Gly Val Lys He Phe Ser Asn Cys Ser I 6 11 Phe Glu Asp Phe Ala His Phe He Ser Lys Gln Lys Ser Gln Cys 16 21 26 Leu His Asn 31 其对应核苷酸序列为: gaagcaattc atttcagtgg tgtgaagatc tttagtaact gcagcttcga agactttgca 60 cattttattt caaagcagaa gtcccagtgtcttcacaat 99。
2.如权利要求1所述的原核表达GST-Fertilin Beta融合蛋白的多克隆抗体的制备方法,其特征在于利用GST表达系统获得GST-Fertilin Beta融合蛋白,再经免疫兔获得抗GST-FertilinBeta抗血清,具体包括四步: 第一步,PCR-PMD18-T/Fertilin Beta重组质粒的构建 Fertilin Beta基因全长从Genebank得到,基因序列号为AAC51110.1,以基因组为模板,上游引物为 5’-GM TTC GAA GCA ATT CAT TTC AGT (含EcoRI 酶切位点);下游:5,_CTCGAG ATT GTG AAG ACA C TG GGA (含XhoI酶切位点),扩增得到的片段与pMD18_T载体连接,将连接产物转入感受态大肠杆菌DH5 α中,在含Amp+琼脂平板上挑选克隆,以裂解法小提重组质粒后,以EcoRI和SalI单酶切鉴定; 第二步,原核表达载体PGEX-4T-1的构建 将含有Fertilin Beta基因胞外段341-373氨基酸片段的pMD18_T质粒经EcoRI和XhoI双酶切后,利用回收试剂盒获得Fertilin Beta基因该区片段,同时用相同的酶处理质粒PGEX-4T-1,然后将回收的Fertilin Beta基因胞外段341-373氨基酸片段和经酶切的载体PGEX-4T-1在T4DNA连接酶作用下于16°C连接过夜,酶切鉴定重组体,并且测序进一步确定; 第三步,GST-Fertilin Beta融合蛋白的诱导表达和纯化 重组质粒PGEX-4T-1/Fertilin Beta转化大肠杆菌BL21,挑取单菌落接入LB/Amp+培养基中,37°C振摇培养过夜。次日,将培养物按1: 50的比例转接于含Amp+的LB培养基中,继续在37°C摇床培养至对数生长中期。在培养液的A600为0.5〜0.6时,加入IPTG至终浓度为0.08mmol/L,不加入IPTG者为阴性对照,置25°C继续培养4〜5h。离心收集菌体,以SDS-PAGE进行鉴定GST-Fertilin Beta融合蛋白的表达,并优化表达条件,进行大量扩增诱导。以5000r/min于4°C离心5min,收集菌体,用60mL预冷的NETN悬浮IL菌液的沉淀。用超声裂解细菌,再以9600rpm,于4°C离心15min,取上清,过Glutathione_Sepharose4B柱,先以等体积洗脱缓冲液I (含20mM谷胱甘肽、50mM Tris-Cl,pH = 8.0)洗脱,收集洗脱液,再以等体积洗脱缓冲液2 (含IOOmM谷胱甘肽)洗两遍,收集洗脱液,SDS-PAGE鉴定纯化产物; 第四步,兔抗Fertilin Beta抗血清的制备及纯化 以纯化的Fertilin Beta融合蛋白免疫雄性新西兰大白兔,初次免疫用500 μ g融合蛋白,与等体积的完全弗氏佐剂充分混匀乳化后背部皮下多点注射,免疫前取静脉血分离血清,作为免疫前的血清对照,2wk后进行第I次加强免疫,500 μ g纯化的Ferti I in Beta融合蛋白与不完全弗氏佐剂等体积混匀,前后四脚掌肌肉注射,之后每隔2wk加强免疫I次,于末次免疫后Iwk取耳血,用ELISA法测定抗体的效价,当抗体效价达到1: 1000000时,颈动脉放血,收集血清,将ProteinA/G sepharose CL-4B填料缓慢装柱,平衡柱子后加入经过稀释的抗血清,控制流速保证抗血清与填料的结合,即亲和层析使抗体结合在柱子上,经2次洗涤后,加pH2.7洗脱缓冲溶液将抗体洗脱,收集洗脱液并测定各收集管的280nm光密度,将含抗体的收集管混合,纯化后的抗体与纯化前的抗血清用SDS-PAGE和考斯亮蓝染色鉴定; 第五步,Fertilin Beta抗体的免疫学检测 用GST-Fertilin Beta融合蛋白免疫前的新西兰大白兔血清作为对照,将纯化后的GST-Fertilin Beta抗体先稀释10倍再倍比稀释后采用间接ELISA方法测定抗体的效价,并采用Western blot方法分析Fertilin Beta抗体特异性,将纯化的融合蛋白GST-FertilinBeta样品,经SDS-PAGE分离后再电转移至硝酸纤维素膜上,以5%脱脂奶粉封闭Ih,依次滴加兔抗Fertilin Beta抗体,室温2h、PBS洗3次,山羊抗兔IgG2HRP,室温反应Ih、PBS洗涤 3次,最后加底物DAB显色,并拍照。

说明书全文

利用GST表达体系制备的Ferti I in Beta胞外段高效价抗体及应用

技术领域

[0001] 本发明属于生物工程中的DNA重组技术领域,具体涉及利用GST原核表达体系制备GST-Fertilin Beta融合蛋白的多克隆抗体及应用。

背景技术

[0002] 受精素β (Fertilin Beta)是一种精子表面特异性跨膜糖蛋白,定位在人类8号染色体上,其特异性的表达在人类睾丸组织和精子中,在精子发生、精子成熟、精子获能及精卵结合和融合中发挥重要作用。
[0003] Fertilin Beta蛋白功能及作用机制应深入的研究和探索:受精素在精卵结合和融合中怎样发挥作用;受精素在精子成熟过程中的促进作用等等。而研究一种新的蛋白质的功能,抗体是最有的工具之一,在蛋白质的检测和功能研究中广泛应用的免疫组织化学、免疫印迹和免疫沉淀等一系列技术,都是基于抗原-抗体相互作用发展起来的。因此我们制备的FertilinBeta蛋白高效价抗体对于系统研究Fertilin Beta在精子发生、精子成熟、精子获能及精卵结合和融合中的作用机制意义重大。

发明内容

[0004] 本发明的目的是建立一种能够用于Fertilin Beta蛋白的检测的模型,为从蛋白平深入研究Fertilin Beta蛋白功能及相关疾病提供必要的实验工具。
[0005] 利用基因工程技术,将Fertilin Beta蛋白胞外段341-373位基酸对应DNA片段克隆到原核表达载体PGEX-4T-1中。经酶切和序列分析后,用重组质粒转化大肠杆菌BL21,并经异丙基-β -D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导产生GST-Fertilin Beta融合蛋白。以纯化的融合蛋白免疫新西兰兔制备抗血清,并应用ProteinA/G将其纯化,获得多克隆抗体。抗体的效价及特异性采用ELISA和Western blot检测,并应用免疫荧光检测了 Fertilin Beta蛋白特异性定位于精子头后部。
[0006] 本发明的GST-Fertilin Beta融合蛋白是将利用特殊序列(Fertilin Beta蛋白胞外段341-373位氨基酸对应DNA片段)构建GST-Ferti I in Beta融合蛋白原核表达载体,转化BL21得到的高效表达特异性的GST-Fertilin Beta融合蛋白,这段341-373位氨基酸序列为:
[0007] Glu Ala He His Phe Ser Gly Val Lys He Phe Ser Asn Cys Ser
[0008] I 6 11
[0009] Phe Glu Asp Phe Ala His Phe He Ser Lys Gln Lys Ser Gin Cys
[0010] 16 21 26
[0011] Leu His Asn
[0012] 31
[0013] 其对应核苷酸序列为:[0014] gaagcaattc atttcagtgg tgtgaagatc tttagtaact gcagcttcga agactttgca60
[0015] cattttattt caaagcagaa gtcccagtgt cttcacaat99
[0016] 这种GST-Fertilin Beta融合蛋白及其多克隆抗体制备包括以下步骤:
[0017] 第一步,克隆载体的构建
[0018] 从人Fertilin Beta基因全长上应用PCR技术以基因组为模板,扩增得到的目的片段与PMD18-T载体连接,经转化、提取等步骤得到重组质粒后,酶切鉴定并测序。
[0019] 第二步,原核表达载体PGEX-4T-1的构建
[0020] 将克隆质粒和质粒pGEX-4T-l双酶切后,利用回收试剂盒获得Fertilin Beta基因该区片段和载体连接。经 转化、提取等步骤获得重组的表达载体。酶切鉴定重组体,并且测序进一步确定。
[0021] 第三步,GST-Fertilin Beta融合蛋白的诱导表达和纯化
[0022] 重组质粒PGEX-4T_1/Fertilin Beta转化大肠杆菌BL21,利用IPTG诱导,GST-Fertilin Beta融合蛋白的表达。以SDS-PAGE进行鉴定,并优化表达条件,进行大量扩增诱导。用超声裂解细菌,所获蛋白用Glutathione-Sepharose4B柱纯化,SDS-PAGE鉴定纯化产物。
[0023] 第四步,兔抗Fertilin Beta抗血清的制备及纯化
[0024] 以纯化的Fertilin Beta融合蛋白免疫雄性新西兰大白兔,初次免疫用500 μ g融合蛋白,与等体积的完全弗氏佐剂充分混匀乳化后背部皮下多点注射。免疫前取静脉血分离血清,作为免疫前的血清对照。2wk后进行第I次加强免疫,500 μ g纯化的GST-Fertilin Beta融合蛋白与不完全弗氏佐剂等体积混匀,前后四脚掌肌肉注射。之后每隔2wk加强免疫I次。于末次免疫后Iwk取耳血,用ELISA法测定抗体的效价,当抗体效价达到1: 100000时,颈动脉放血,收集血清。用ProteinA/G纯化抗Fertilin Beta血清,准备蛋白A sepharose CL-4B亲和柱,亲和层析使抗体结合在柱子上,经2次洗漆后,将抗体洗脱,达到纯化目的,SDS-PAGE鉴定纯化产物,获得该发明的多克隆抗体。应用多种免疫学方法检测其效价及特异性,结果显示该抗体可特异性的与Fertilin Beta蛋白结合。
[0025] 利用Fertilin Beta蛋白胞外段341-373位氨基酸基因序列成功构建GST-Fertilin Beta融合蛋白原核表达载体,转化BL21后可高效表达特异性的GST-Fertilin Beta融合蛋白。以该融合蛋白免疫兔子获得抗GST-Fertilin Beta融合蛋白的高效价抗体经多种免疫学方法检测抗体效价及特异性,结果表明抗体效价高达I: 1000000且特异性良好。抗体可应用于精子中Fertilin Beta蛋白的检测,对于系统研究Ferti I in Beta蛋白在精子发生、精子成熟、精子获能及精卵结合和融合过程中的作用机制意义重大。另外,Fertilin Beta蛋白为精子表面特异性蛋白,我们制备的FertilinBeta抗体为精子分离研究奠定了基础附图说明:
[0026] 图1:PCR扩增出的Fertilin Beta基因341-373氨基酸片段DNA琼脂糖凝胶电泳图;
[0027] 图2:双酶切质粒pGEX-4T-l ;
[0028]图 3:pGEX-4T-l/Fertilin Beta 重组体酶切鉴定结果;[0029] 图 4:纯化后的 GST 及 GST-Fertilin Beta 融合蛋白 SDS-PAGE 图;
[0030] 图5:ProteinA/G纯化后的Fertilin Beta抗体和纯化前的抗Fertilin Beta血清 SDS-PAGE 图;[0031 ] 图6:间接ELISA法测定抗体的效价;
[0032]图 7:Fertilin Beta 抗体特异性的 Western blot 分析;
[0033] 图8:免疫荧光分析Fertilin Beta蛋白在精子细胞上的定位;具体实施方式:
[0034] 实施例1:抗GST-Fertilin Beta血清的在制备
[0035]1.PCR-PMD18-T/Fertilin Beta 重组质粒的构建
[0036] Fertilin Beta 基因全长从 Genebank 得到,基因序列号为 GenBank:AAC51110.1。以基因组为模板,上游引物为5’ -GAA TTC GAA GCA ATT CAT TTC AGT (含EcoRI酶切位点);下游:5,-CTC GAG ATT GTG AAG ACA CTG GGA (含 XhoI 酶切位点)。应用 PCR 成功扩增出了 Fertilin Beta基因胞外段314-373位氨基酸对应DNA序列长度99bp【图1】。扩增得到的片段与PMD18-T载体连接,将连接产物转入感受态大肠杆菌DH5 α中,在含Amp+琼脂平板上挑选克隆,以裂解法小提重组质粒后,以EcoRI和SalI单酶切鉴定。
[0037] 2.原核表达载体PGEX-4T-1的构建
[0038] 将含有Fertilin Beta基因胞外段341-373位氨基酸片段的pMD18_T质粒经EcoRI和XhoI双酶切后(片段约0.1kbp),利用回收试剂盒获得Fertilin Beta基因该区片段,同时用相同的酶处理质粒PGEX-4T-`1 (约5kbp)【图2】。然后将回收的Fertilin Beta基因胞外段341-373位氨基酸片段和经酶切的载体PGEX-4T-1在T4DNA连接酶作用下于16°C连接过夜。酶切鉴定重组体,结果显示该Fertilin Beta基因胞外段341-373位氨基酸片段正确【图3】。
[0039] 3.GST-Fertilin Beta融合蛋白的诱导表达和纯化
[0040] 重组质粒PGEX-4T-1/Fertilin Beta转化大肠杆菌BL21,挑取单菌落接入LB/Amp+培养基中,37°C振摇培养过夜。次日,将培养物按1: 50的比例转接于含Amp+的LB培养基中,继续在37°C摇床培养至对数生长中期。在培养液的A600为0.5〜0.6时,加入IPTG至终浓度为0.08mmol/L,不加入IPTG者为阴性对照,置25°C继续培养4〜5h。离心收集菌体,以SDS-PAGE进行鉴定GST-Fertilin Beta融合蛋白的表达,并优化表达条件,进行大量扩增诱导。以5000r/min于4°C离心5min,收集菌体,用60mL预冷的NETN悬浮IL菌液的沉淀。用超声裂解细菌,再以9600rpm,于4°C离心15min,取上清,过Glutathione_Sepharose4B柱,先以等体积洗脱缓冲液I (含20mM谷胱甘肽、50mM Tris-Cl,pH = 8.0)洗脱,收集洗脱液,再以等体积洗脱缓冲液2 (含IOOmM谷胱甘肽)洗两遍,收集洗脱液,SDS-PAGE鉴定纯化产物【图4】。
[0041] 4.兔抗Fertilin Beta抗血清的制备
[0042] 以纯化的GST-Fertilin Beta融合蛋白免疫雄性新西兰大白兔,初次免疫用500 yg融合蛋白,与等体积的完全弗氏佐剂充分混匀乳化后背部皮下多点注射。免疫前取耳静脉血分离血清,作为免疫前的血清对照。2wk后进行第I次加强免疫,500 μ g纯化的GST-Fertilin Beta融合蛋白与不完全弗氏佐剂等体积混匀,前后四脚掌肌肉注射。之后每隔2wk加强免疫I次。于末次免疫后Iwk取耳血,用ELISA法测定抗体的效价,当抗体效价达到1: 1000000时,颈动脉放血,收集血清。
[0043] 5.ProteinA/G 纯化抗 Fertilin Beta 血清
[0044] 将ProteinA/G sepharose CL-4B填料缓慢装柱,平衡柱子后加入经过稀释的抗血清,控制流速保证抗血清与填料的结合,即亲和层析使抗体结合在柱子上,经2次洗涤后,加pH2.7洗脱缓冲溶液将抗体洗脱,收集洗脱液并测定各收集管的280nm光密度,将含抗体的收集管混合,纯化后的抗体与纯化前的抗血清用SDS-PAGE和考斯亮蓝染色鉴定。染色结果显示纯化效果明显,纯化后的样品有清晰的轻、重链带【图5】。
[0045] 实施例2:GST-Fertilin Beta抗体的分析及应用
[0046]1.GST-Fertilin Beta 抗体效价的测定
[0047] 用GST-Fertilin Beta融合蛋白免疫前的新西兰大白兔血清作为对照,将纯化后的GST-Fertilin Beta抗体先稀释10倍再倍比稀释后,用间接ELISA测定抗体的效价。结果显示,免疫前的兔血清未测出抗融合蛋白GST-Fertilin Beta的抗体,GST-Fertilin Beta抗体的滴度高达1: 1000000以上【图6】。
[0048] 2.GST-Fertilin Beta抗体应用于组织中Fertilin Beta蛋白的检测
[0049] 收集小鼠睾丸组织和培养的特异性不表达Fertilin Beta蛋白的细胞,裂解超声后用BCA蛋白定量试剂盒对其进行蛋白定量,之后将样品等蛋白量进行SDS-PAGE,再电转移至硝酸纤维素膜上。以5%脱脂奶粉封闭lh,依次滴加兔抗Fertilin Beta抗体(室温2h、PBS洗3次)及山羊抗兔IgG2HRP (室温反应lh、PBS洗涤3次),最后加底物DAB显色,并拍照。结果显示【 图7】,我们制备的Fertilin Beta抗体与小鼠睾丸组织所表达的Fertilin Beta蛋白发生了抗原-抗体反应而,在Marker指示的82KD处出现了一条特异的蛋白带,而特异性不表达Fertil inBeta蛋白的细胞没有出现,证明Fertilin Beta抗体特异性好。
[0050] 3.精子表面膜蛋白定位分析
[0051] 将人精子(约IO5个精子/孔)均匀涂于十二孔板中后置于孵箱干燥,4%多聚甲固定(室温2h、PBS洗3次),此次滴加PBS (对照组)或兔抗抗Fertilin Beta抗体(室温2h、PBS洗3次),及避光处理异硫氰酸荧光素标记的羊抗兔IgG (室温反应lh、PBS洗涤3次)和DAPI(室温ImiruPBS洗3次),荧光显微镜观察,并拍照。结果显示【图8】,Fertilin Beta蛋白特异性表达于精子头后部,与报道相符,证明Fertilin Beta抗体具有良好的特异性。
[0052] 〈110〉东北师范大学
[0053] <120>利用GST表达体系制备的Fertilin Beta胞外段高效价抗体及应用
[0054] <160>2
[0055] 〈210〉I
[0056] <211>99
[0057] <212>DNA
[0058] 〈213〉人(Homo sapiens)
[0059] 〈400〉I
[0060] gaagcaattc atttcagtgg tgtgaagatc tttagtaact gcagcttcga agactttgca 60
[0001]<110>东北师范大学
<120>利用GST表达体系制备的Fertilin Beta胞外段高效价抗体及应用
<160>2
<210>1<2II>99<212>DNA
<213 >人(Homo sapiens)
<400〉I
gaagcaattc atttcagtgg tgtgaagatc tttagtaact gcagcttcga agactttgca 60cattttattt caaagcagaa gtcccagtgt cttcacaat 99
<210>2
<211>33
<212>PRT
<213〉人(Homo sapiens)
<400>2`Glu Ala He His Phe Ser Gly Val Lys He Phe Ser Asn Cys SerI 6 11
Phe GluAsp PheAla His Phe He Ser Lys Gln Lys Ser Gln Cys16 21 26Leu His Asn31
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