水稻逆境响应蛋白OsSGL的生物信息学分析及原核表达条件优化

作者：周炎; 樊帆; 雷东阳; 卢学丹^*

来源：分子植物育种, 2021, 19(05): 1531-1540.

DOI：10.13271/j.mpb.019.001531

• OsSGL
• 稀有密码子
• 原核表达系统
• 条件优化
• 生物信息学分析

水稻OsSGL (Oryza sativa stress tolerance and grain length)基因表达响应多种非生物逆境,参与调控水稻产量及耐旱性。该基因CDS全长768 bp,编码一个包含DUF1645 (Domain of unknown function protein family 1645)结构域的功能蛋白。生物信息学分析预测显示该蛋白分子量为26.73 kD,理论等电点为9.35,为亲水性蛋白且没有跨膜区域,蛋白二级结构中α螺旋占15.69%,β转角占3.14%,延伸链占14.51%,无规则卷曲占66.67%。OsSGL基因CDS序列中稀有密码子的比例高达29.69%,且有多个串联稀有密码子。为进一步在生化水平研究OsSGL蛋白,本研究拟在原核表达系统中大量表达、纯化并鉴定His标签融合表达的OsSGL蛋白。在不改变氨基酸序列的前提下,通过全基因合成技术,根据大肠杆菌密码子偏好性对OsSGL CDS序列进行优化、合成并连接到pET-32a表达载体中;然后将重组质粒pET-32a-OsSGL转化大肠杆菌,经体外表达条件优化大量合成融合His标签表达的OsSGL蛋白。结果显示,OsSGL基因在大肠杆菌中可实现诱导表达,融合蛋白分子质量约为45.7 kD。最优诱导表达温度、时间、IPTG浓度和摇床转速分别为16℃、16 h、0.5 mmol/L和120 r/min。利用His抗体进行Western blotting进一步检测到纯化的His-OsSGL融合蛋白。OsSGL蛋白体外表达体系的建立有利于在生化水平上深入解析OsSGL参与的信号调控通路。

• 单位
  湖南农业大学