飞蝗表皮蛋白LmKnk3-5'的抗体制备及组织定位

[目的]LmKnickkopf3-5'(LmKnk3-5')是飞蝗(Locusta migratoria)蜕皮发育中重要的表皮蛋白.本文旨在制备LmKnk3-5'特异抗体并对其进行组织定位,为LmKnk3-5'生物学功能研究提供蛋白水平的证据,同时为进一步深入探究LmKnk3-5'与其他表皮蛋白在飞蝗表皮形成过程中的协同作用打下基础.[方法]首先比对飞蝗Knickkopf(Knk)家族4个基因LmKnk、LmKnk2、LmKnk3-FL和LmKnk3-5'的氨基酸序列,选取LmKnk3-5'的3段特异抗原序列R1、R2和R3,设计包含BamH I、HindⅢ酶切位点的引物,以LmKnk3-5'全长cDNA为模板,PCR获得LmKnk3-5'的特异抗原片段;然后将特异抗原片段与pET-32a经双酶切、T4连接酶连接、测序验证、成功构建重组质粒后,转入BL21(DE3)表达菌株中,加入IPTG(终浓度0.5 mmol·L-1)低温(16℃)诱导重组蛋白表达,SDS-PAGE检测重组蛋白表达情况;接着扩大培养可在菌体裂解液的上清中表达重组融合蛋白的大肠杆菌,提取蛋白并用Ni-NTA对其进行纯化,之后再用纯化后的重组特异抗原免疫小鼠4次,获得anti-LmKnk3-5'多克隆抗体,ELISA法对其进行效价检测,并用Western blot法检测其特异性.取飞蝗5龄若虫第8天表皮,制备石蜡切片,通过免疫组化法对LmKnk3-5'蛋白进行组织定位.[结果]通过氨基酸序列比对,选取LmKnk3-5'的特异抗原区域R1、R2和R3,分别包含208、147和131个氨基酸残基,蛋白理论分子量分别为24.0、17.0和14.8 kD.酶切连接后,成功获得pET-32a-R1、pET-32a-R2和pET-32a-R3重组质粒.诱导表达检测,发现只有含pET-32a-R2的表达菌在菌体裂解液的上清液中大量表达重组蛋白.将其扩大培养纯化后获得R2重组融合蛋白,免疫小鼠取抗血清进行效价检测,抗体效价高达1﹕512000,可满足抗体使用需求.Western blot结果表明,注射dsLmKnk3-5'后飞蝗体壁LmKnk3-5'的蛋白表达显著减少,表明anti-LmKnk3-5'抗体特异性良好.免疫组化试验结果表明,表皮蛋白LmKnk3-5'在飞蝗腹部体壁皮细胞及新表皮中均有分布,特别是新合成的外表皮顶端.[结论]成功获得飞蝗LmKnk3-5'多克隆抗体,证明其特异性良好.LmKnk3-5'在飞蝗腹部体壁新合成的外表皮顶端分布较多.研究结果为飞蝗表皮蛋白LmKnk3-5'功能研究提供了蛋白水平的证据.