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A型肉毒毒素(Botulinum Neurotoxin Serotype A,BONT/A)是由肉毒梭菌产生的一种强烈的外毒素,是目前已知最毒的天然物质,一个单分子的肉毒素分子就能阻断一个神经细胞的功能,通过阻断运动神经末梢乙酰胆碱的释放导致机体发生瘫痪,严重者发生呼吸衰竭而死亡。肉毒梭菌是芽孢梭菌,在自然界普遍存在,对人和家畜构成潜在危害。本研究尝试了其保护性抗原基因在大肠杆菌及酵母中的表达。 天然BONT/A的Hc片段基因中AT含量高达76%,其通过同义密码子置换人工合成Hc段基因,将AT含量降到57%。首先将基因亚克隆到由T5启动子控制的PQE-60表达载体中,构建了原核表达载体PQE-Hc,并在Hc基因的C端融合了含有六个组氨酸的蛋白纯化标签,以大肠杆菌Origami为宿主菌,IPTG诱导表达,重组蛋白分子量约为50kD,表达量约占全菌体总蛋白的6%。对表达产物进行纯化,纯度达到90%以上。 BONT/A的Hc基因在毕赤酵母中的表达。构建了酵母表达载体pPIC9K-Hc,重组质粒含有受甲醇严格控制的乙醇氧化酶(AOX1)基因启动子和卡那霉素抗性基因,pPIC9K-Hc经线性化后转化到毕赤酵母GS115细胞株,使Hc基因整合到毕赤酵母细胞的染色体上,经过选择培养基、PCR鉴定、双层滤膜系统表达筛选、G418筛选后得到一株高表达量的阳性细胞,其表达产物分泌到培养基中,经过SDS-PAGE和Western blot分析证明是所需的目的蛋白。 本论文进行了人工合成的A型肉毒毒素Hc段基因在原核和真核表达系统中的表达研究,使制备大量BONT/A保护型抗原的重组蛋白成为可能,为进一步进行A型肉毒毒素的疫苗或抗体研究奠定了一定的基础。