鸭疫里默氏菌ragB基因的生物信息学分析和克隆表达

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鸭疫里默氏菌(Riemerella antipestifer, RA)是一种能引起鸭、鹅、火鸡等多种禽类发生急性或者慢性败血性经过的接触性传染病的感染病原。该病是目前阻碍养鸭业生产的重要疾病之一。本研究通过生物信息学分析血清1型RA基因组序列比对出RA CH-1株的受体抗原B蛋白基因ragB (Genbank登录号:CP003787.1),选择pET-32a(+)原核表达载体对该基因进行克隆表达,主要结果如下:1 RA ragB基因的生物信息学分析RA ragB基因全长1593bp, G+C含量为35.72%。该基因含有一个ORF,即ORF1593。密码子有效数(effective number of codons, ENC)为38.491,稀有密码子个数为43,含有3个密码子二联体(AGAATA、AGAAGA、ATA ATA)但不含有连续的2个以上的稀有密码子串。密码子偏爱性分析结果显示该基因的偏嗜密码子中,其第三位碱基大多为T碱基(8个)或者A碱基(12个)。RA ragB基因有25个密码子的使用频率与大肠杆菌的密码子使用频率具有显著差异;有26个密码子与酵母菌密码子使用频率具有显著差异;有30个密码子与人的密码子使用频率具有显著差异。所以优先选择大肠杆菌原核表达系统作为RA RagB蛋白的异源表达系统。RA RagB蛋白由530个氨基酸编码大小为58.97 kDa的蛋白,等电点(pI)为5.716。该蛋白有信号肽切割位点,没有跨膜区,抗原表位主要集中在60-77、186~201、251-269、387~403、495~513位氨基酸。蛋白功能位点预测:有N-糖基化位点2个(16、450),蛋白激酶C磷酸化位点5个(110、147、273、303、474),酪蛋白激酶II磷酸化位点3个(20、373、399), N-豆蔻酰化位点9个(56、73、319、328、334、393、445、473、496),酪氨酸激酶磷酸化位点2个(255、438),cAMP和cGMP依赖性位点1个(255)。亚细胞定位分析该蛋白主要分布于细胞膜上。氨基酸进化树分析表明该蛋白与黄杆菌科编码RagB蛋白的其它成员相似性较低。2 RA ragB基因的克隆表达用Oligo7.1对RA ragB基因设计了一对PCR引物,扩增片段大小为1623 bp,构建pMD19-T-ragB克隆载体,鉴定正确后再双酶切与表达质粒连接构建pET-32a-ragB原核表达质粒,将表达质粒转入表达菌株E.coli BL21内,在37℃,终浓度为0.8mmol/L的IPTG诱导10h的条件下重组蛋白能够大量表达。经SDS-PAGE分析蛋白大小约80 kDa,免疫印迹Western blot检测该蛋白可被兔抗RA CH-1阳性血清识别,表明该蛋白具有很好的反应原性。
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