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阿尔茨海默(Alzheimer’sDiseases,AD),是一种进行性记忆丧失和痴呆为特征的神经退行性疾病,其主要病理特征是脑内神经细胞之间出现大量的β淀粉样纤维(AβPeptide,Aβ)沉积,形成老年斑(senileplaques,SPs),神经细胞内出现神经纤维缠结(neurofibrillarytangles,NFT)。虽然最主要病因至今依然还不清楚,但是最新的研究显示,针对Aβ的免疫疗法对AD存在着潜在的治疗效果。
目的:在针对Aβ的免疫治疗中,如何高效便捷的制备Aβ多肽是整个研究的前提和基础。本课题组已经在原核细胞上成功表达出了Aβ40和Aβ42,但是原有Aβ多肽纯化回收工艺存在流程复杂、成本高、产量低等方面的不足。本研究主要目的是设计出新的蛋白纯化回收方法,提高Aβ42的回收率,提高其产量。
方法:1.本研究的第一阶段是重新构建高效表达的重组融合蛋白表达载体pTWIN1/Alb-Intein-Aβ42。此表达载体含有Intein,Intein是一段能够随目的蛋白一起表达,并在表达后可进行自剪接的多肽,它兼有蛋白酶和蛋白连接酶的特性;Alb是一段碱性蛋白基因序列,它的存在可以改变融合蛋白的等电点,从而有利于目的蛋白Aβ42的纯化回收。表达载体构建好后,经酶切、PCR和基因测序,证明其基因序列构建准确。
2.第二阶段将pTWIN1/Alb-Intein-Aβ42载体转化至大肠杆菌(E.coli)BL21中,筛选出高效表达的菌株,对其培养条件及融合蛋白的变性、复性、裂解条件进行优化。
结果:经过对多种条件的反复试验,实现了融合蛋白的高效表达,表达量可达全菌蛋白的60%,表达产物经QsepharoseFastFlow一步层析分离,其纯度可达98%以上,并且有与Aβ42多肽相同的分子量及免疫学活性。
结论:本研究建立的蛋白纯化方法可以获得大量高纯度的Aβ42多肽。为进一步研究AD及其治疗提供了便利条件。