猪带绦虫硫氧还蛋白过氧化物酶的原核表达及其生物学特性分析

doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2014.09.018

畜牧兽医学报 ›› 2014, Vol. 45 ›› Issue (9): 1512-1517.doi: 10.11843/j.issn.0366-6964.2014.09.018

猪带绦虫硫氧还蛋白过氧化物酶的原核表达及其生物学特性分析

尹才^1,2，骆学农²，王帅²，陈光丽¹，曾巧英^1*，才学鹏^1,2*

（1.甘肃农业大学动物医学院，兰州 730070；2.中国农业科学院兰州兽医研究所，家畜疫病病原生物学国家重点实验室，兰州 730046）

收稿日期:2014-01-25 出版日期:2014-09-23 发布日期:2014-09-23
通讯作者: 曾巧英，教授，E-mail：zengqiaoying@gsau.edu.cn；才学鹏，研究员，E-mail：caixp@vip.163.com
作者简介:尹才（1988-），男，宁夏银川人，硕士，主要从事病原分子生物学与免疫学研究，E-mail：yincai22@163.com
基金资助:
甘肃省创新研究群体计划项目（1210RJIA006）；甘肃农业大学伏羲杰出人才项目

Prokaryotic Expression and Biological Properties of Thioredoxin Peroxidase from Taenia solium

YIN Cai^1，2，LUO Xue-nong²，WANG Shuai²，CHEN Guang-li¹，ZENG Qiao-ying^1*，CAI Xue-peng^1，2*

(1.College of Veterinary Medicine，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China；2.State Key Laboratory of Veterinary Etiological Biology，Lanzhou Veterinary Research Institute，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou 730046，China)

Received:2014-01-25 Online:2014-09-23 Published:2014-09-23

摘要/Abstract

摘要：

猪带绦虫(Ts)是一种重要的人畜共患寄生虫，硫氧还蛋白过氧化物酶(TPx)是猪带绦虫及其幼虫重要的功能蛋白。为研究TsTPx蛋白的功能和筛选猪囊虫高效免疫靶标，提取猪带绦虫成虫总RNA，经RT-PCR扩增tstpx基因，测序分析后构建原核表达载体pET-30a(+)-tstpx，转化E.coli BL21(DE3)，IPTG诱导表达，用镍离子亲和层析纯化TsTPx蛋白并进行生物学特性分析，包括抗氧化功能和抗原性。结果如下：SDS-PAGE分析表明，表达的TsTPx蛋白约25 ku，主要以可溶性形式存在于菌体裂解上清中。抗氧化功能分析表明，在金属催化氧化(MCO)体系中，TsTPx蛋白对质粒DNA超螺旋结构的保护率与质量浓度呈正相关，20 μg•mL^－1时可100%保护，电泳图谱中被氧化的开环慢迁移带完全消失；H₂O₂还原体系中，TsTPx蛋白对H₂O₂的还原率与质量浓度呈正相关，100 μg•mL^－1时，在含二硫苏糖醇（DTT）体系中，还原率达69.9%，在不含DTT体系中为54.5%。抗原性分析：Western blotting显示TsTPx蛋白可被猪带绦虫囊尾蚴阶段阳性血清识别，具有良好的反应原性；用TsTPx蛋白免疫家兔，间接ELISA检测的抗体效价高达1∶320 000，具有良好的免疫原性。本研究表达的TsTPx蛋白具有生物学活性和良好的抗原性，为进一步阐明其生物学功能和研制猪囊虫病疫苗奠定了基础。

Abstract:

Taenia solium (Ts) is an sort of important zoonotic parasite，and thioredoxin peroxidase (TPx) is a protein with important function both in Taenia solium and its larvae Cysticercus cellulosae.The aim of this study was to clarify the biological roles of TsTPx and screen an efficient immunologic target against Cysticercosis.The gene tstpx was obtained by RT-PCR with the total RNA of Taenia solium as template and was confirmed by sequencing.Then the recombinant plasmid pET-30a(+)-tstpx was constructed，subsequently transformed into E.coli BL21，and induced for expression with IPTG.After purification of TsTPx by Ni²⁺-NTA affinity chromatography，the biological properties of TsTPx including antioxidative activity and immunogenicity were analyzed.Protein TsTPx prokaryotically expressed in this study predominantly located in the supernatant as a soluble protein confirmed by SDS-PAGE.Its antioxidative property was proved by，positive correlation of TsTPx concentration to protection percentage of plasmid’s super-coiled DNA structure in metal catalytic oxidation system，where 20 μg•mL^－1 TsTPx achieved 100% protection confirmed by disappearance of nicking slower band in agarose gelelectrophoresis；and also positive correlation of TsTPx concentration to H₂O₂clearance rate in H₂O₂reduction system，where 100 μg•mL^－1 TsTPx achieved 69.9% and 54.5% of H₂O₂clearance with and without dithiothreitol，respectively.Its antigenicity was demonstrated by special recognition between Cysticercus positive serum from pig in Western blotting and antibody titers up to 1：320 000 detected with indirect ELISA after TsTPx vaccine was prepared and injected into rabbits.The results showed that the prokaryotically expressed TsTPx in present study was biotically active and showing satisfied antigenicity，which laid the foundation for a comprehensive study of its biological function and for the development of a vaccine against cysticercosis.

中图分类号:

S852.734

尹才，骆学农，王帅，陈光丽，曾巧英，才学鹏. 猪带绦虫硫氧还蛋白过氧化物酶的原核表达及其生物学特性分析[J]. 畜牧兽医学报, 2014, 45(9): 1512-1517.

YIN Cai，LUO Xue-nong，WANG Shuai，CHEN Guang-li，ZENG Qiao-ying，CAI Xue-peng. Prokaryotic Expression and Biological Properties of Thioredoxin Peroxidase from Taenia solium[J]. ACTA VETERINARIA ET ZOOTECHNICA SINICA, 2014, 45(9): 1512-1517.

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猪带绦虫硫氧还蛋白过氧化物酶的原核表达及其生物学特性分析

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