范偉偉,倪 華,孫衛(wèi)平,張 劍,李超龍,吳倩倩,王長(zhǎng)軍,潘秀珍
2型豬鏈球菌FtsZ重組蛋白的制備及其酶活性測(cè)定
范偉偉1,2,倪 華2,孫衛(wèi)平2,張 劍2,李超龍2,吳倩倩2,王長(zhǎng)軍2,潘秀珍1,2
目的 制備2型豬鏈球菌絲狀溫度敏感蛋白(Filamentous temperature-sensitive protein Z,F(xiàn)tsZ)重組蛋白并測(cè)定其水解三磷酸鳥苷(GTP)的酶活性。方法 從2型豬鏈球菌中國(guó)強(qiáng)毒株05ZYH33基因組中PCR擴(kuò)增目的基因ftsz,構(gòu)建重組表達(dá)質(zhì)粒 pET28a-ftsz,轉(zhuǎn)化E.coliBL21(DE3)感受態(tài)細(xì)胞,篩選陽(yáng)性轉(zhuǎn)化子進(jìn)行 IPTG誘導(dǎo)表達(dá),SDS-PAGE 鑒定表達(dá)產(chǎn)物,Ni2+親和層析柱純化重組蛋白,Western blot分析。重組蛋白免疫新西蘭兔后收集多抗血清,間接 ELISA 法檢測(cè)抗體效價(jià),用孔雀綠-磷酸檢測(cè)法測(cè)定FtsZ重組蛋白的GTP酶活性。結(jié)果 成功構(gòu)建pET28a-ftsz重組表達(dá)質(zhì)粒;純化獲得大量純度較高的FtsZ重組蛋白; ELISA檢測(cè)兔多抗血清效價(jià)達(dá)1∶13 107 200;Western blot顯示FtsZ重組蛋白能夠與His-Tag單抗和兔多抗血清發(fā)生反應(yīng);以GTP為底物檢測(cè)重組蛋白具有GTP酶活性。結(jié)論 成功制備了具有GTP酶活性的2型豬鏈球菌FtsZ重組蛋白并以重組蛋白為抗原制備出高效價(jià)的多抗血清,為進(jìn)一步研究2型豬鏈球菌FtsZ在細(xì)胞分裂調(diào)控過(guò)程中的作用奠定基礎(chǔ)。
2型豬鏈球菌;絲狀溫度敏感蛋白;純化
豬鏈球菌(Streptococcussuis,S.suis)為革蘭氏陽(yáng)性兼性厭氧菌,是重要人獸共患病病原菌,在豬鏈球菌33個(gè)血清型中以2型豬鏈球菌(S.suis2)分布最廣、致病性最強(qiáng)、臨床檢出率最高[1-3],其感染人導(dǎo)致腦膜炎、敗血癥、心內(nèi)膜炎以及鏈球菌中毒性休克綜合征(Streptococcal toxic shock syndrome,STSS)[4]。本課題組前期已完成2型豬鏈球菌強(qiáng)毒株05ZYH33全基因組的測(cè)序和注釋[5]。通過(guò)基因組注釋分析發(fā)現(xiàn) 05SSU_0481 編碼絲狀溫度敏感蛋白 (Filamentous temperature-sensitive protein Z,F(xiàn)tsZ)。FtsZ 是一種細(xì)菌分裂相關(guān)蛋白,在細(xì)菌分裂過(guò)程中起重要的核心作用。目前,F(xiàn)tsZ在細(xì)菌分裂過(guò)程中的功能作用,在E.coli、B.subtilis、分枝桿菌等細(xì)菌中已有相關(guān)研究報(bào)道[6-7]。然而在豬鏈球菌中尚未見有關(guān)FtsZ的研究報(bào)道。本文以S.suis2強(qiáng)毒株05ZYH33為對(duì)象,對(duì)其ftsz基因進(jìn)行克隆及表達(dá),純化獲得到純度較高并具有GTP酶活性的重組蛋白,為進(jìn)一步研究 FtsZ在S.suis2細(xì)菌分裂過(guò)程中的作用奠定基礎(chǔ)。
1.1 材料
1.1.1 菌株、質(zhì)粒和引物S.suis2菌株 05ZYH33 分離自2005年四川資陽(yáng)的中毒性休克綜合征病人的外周血,本實(shí)驗(yàn)室保存。
表1 菌株、質(zhì)粒和引物
Tab.1 Bacterial strains, plasmid and primers used in this study
BacterialstrainsandprimersPhenotypesandcorrelativecharacteristicsSourcesBacterialstrains05ZYH33VirulentstrainisolatedfromadeadpatientwithSTSSLabcolletionE.coliDH5αCloninghostforrecombinantplasmidTransgenBL21(DE3)ExpressionhostforrecombinantplasmidTransgenPlasmidpMD18-TE.colicloningvector,lacZ,AmprTaKaRapET28aExpressionvector,kanrTaKaRaPrimers0481F5'-GGATCCATGGCATTTTCATTTG-3'(BamHI)0481R5'-CTCGAGGCGATTACGGAAGAAT-3'(XhoI)
1.1.2 試劑 PCR擴(kuò)增試劑盒、質(zhì)粒提取試劑盒、限制性內(nèi)切酶BamHI和XhoI、T4連接酶和250 bp DNA Ladder Marker購(gòu)于大連寶生物工程公司; DNA 膠回收試劑盒購(gòu)自Promega公司;Malachite Green Phosphate Assay 購(gòu)于sciencell;PageRuler Prestained Protein Ladder、ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒購(gòu)于Thermo scientific;HRP標(biāo)記的羊抗鼠IgG、HRP標(biāo)記的羊抗兔IgG購(gòu)于博奧森生物工程有限公司;His-Tag單克隆抗體購(gòu)自CST;Todd-Hewitt Broth (THB),購(gòu)自 Difco 公司;SDS、丙烯酰胺、N,N-2 亞甲雙丙烯酰胺、卡那霉素、氨芐霉素和IPTG購(gòu)于上海生工生物公司;BSA(Albumin Bovine V)購(gòu)于Roche公司;其他化學(xué)試劑均為分析純。
1.1.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康新西蘭雌性兔(2 kg)購(gòu)于南京金陵種兔場(chǎng)。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1ftsz基因的篩選及生物信息學(xué)分析 利用Blast軟件等生物信息學(xué)工具分析本實(shí)驗(yàn)室S.suis2 05ZYH33全基因組中ftsz基因序列,根據(jù)其對(duì)應(yīng)的氨基酸序列搜索同源蛋白,進(jìn)行同源性分析,根據(jù)比對(duì)結(jié)果利用MEGA.7軟件繪制FtsZ蛋白分子進(jìn)化樹。
1.2.2 PCR擴(kuò)增目的基因 以05ZYH33全基因組為模板,用引物F 5′-GGATCCATGGCATTTTCATTTG-3′(BamHI),R5′-CTCGAGGCGATTACGGAAGAAT-3′(XhoI)進(jìn)行PCR 擴(kuò)增。PCR 擴(kuò)增體系(25 μL):ddH2O18.3 μL,10×PCR buffer 2.5 μL,dNTP mix 2 μL,上游引物(10 μmol/L) 0.5 μL,下游引物(10 μmol/L) 0.5 μL, Ex Taq 酶(5 U/μL) 0.2 μL,模板(約 100 mg/L)1 μL。PCR 擴(kuò)增條件: 95 ℃ 5 min; 95 ℃ 5 s,54 ℃ 30 s,72 ℃ 1 min,30 個(gè)循環(huán);72 ℃ 10 min;4 ℃保存。PCR 擴(kuò)增片段經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳分析,DNA膠回收試劑盒回收目的片段。
1.2.3 重組表達(dá)載體的構(gòu)建和鑒定 將ftsz目的片段與 pMD18-T克隆載體16 ℃水浴過(guò)夜連接,連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化宿主菌E.coliDH5α,菌液PCR驗(yàn)證為陽(yáng)性的轉(zhuǎn)化子進(jìn)行質(zhì)粒提取,BamHI和XhoI雙酶切鑒定及測(cè)序證實(shí)為重組質(zhì)粒pMD18-T-ftsz。質(zhì)粒pMD18-T-ftsz和 pET28a載體分別雙酶切,回收目的片段,通過(guò)T4 DNA連接酶連接后轉(zhuǎn)化至宿主菌E.coliDH5α,菌液PCR驗(yàn)證為陽(yáng)性的轉(zhuǎn)化子提取質(zhì)粒,經(jīng)酶切及測(cè)序驗(yàn)證后,重組質(zhì)粒pET28a-ftsz-80 ℃保存。
1.2.4 FtsZ重組蛋白的誘導(dǎo)表達(dá)及純化 將重組pET28a-ftsz質(zhì)粒轉(zhuǎn)化E.coliBL21(DE3),LB平板(含卡那霉素100 μg/mL)篩選陽(yáng)性轉(zhuǎn)化子,挑取單菌落接種于LB(含卡那霉素100 μg/mL)培養(yǎng)液中, 37 ℃培養(yǎng)12 h后,以1∶50接種于新鮮LB(含卡那霉素100 μg/mL)培養(yǎng)液中,37 ℃、220 r/min振蕩培養(yǎng)至OD600為0.6左右,加入IPTG至終濃度為0.1 mmol/L,37 ℃誘導(dǎo)4 h,4 ℃ 以12 000 r/min 離心10 min,收集沉淀物。加適量pH 7.4的PBS(140 mmol/L NaCl,2.7 mmol/L KCl,10 mmol/L Na2HPO4,1.8 mmol/L KH2PO4)重懸,取適量重懸的菌體加入SDS-PAGE 蛋白上樣緩沖液,沸水中 5 min,10% SDS-PAGE 檢測(cè)目的蛋白的表達(dá)。超聲破碎后離心,取上清與沉淀進(jìn)行10% SDS-PAGE。對(duì)上清用Ni2+親和層析柱進(jìn)行親和層析,用咪唑緩沖液梯度洗脫,純化重組蛋白,10% SDS-PAGE 電泳鑒定目的蛋白的分子量和純度。
1.2.5 FtsZ兔多抗血清的制備 取400 μg FtsZ重組蛋白溶于0.01 mol/L PBS(無(wú)菌)中與等體積完全弗氏佐劑進(jìn)行乳化,將乳化的FtsZ蛋白背部皮下多點(diǎn)注射新西蘭兔;第15 d及第29 d,各取等量FtsZ重組蛋白與等體積不完全弗氏佐劑乳化,背部皮下多點(diǎn)注射新西蘭兔;第43 d,用未經(jīng)乳化的400 μg FtsZ重組蛋白對(duì)新西蘭兔加強(qiáng)免疫。加強(qiáng)免疫后第7 d耳緣靜脈采血測(cè)定其抗體效價(jià),然后采血并分離血清。
1.2.6 間接 ELISA 測(cè)定血清抗體效價(jià) 純化的FtsZ重組蛋白以5 μg/mL 100 μL/孔4 ℃過(guò)夜包被ELISA 96孔板,PBST洗3次,3% BSA 37 ℃封閉2 h,PBST洗3次,分別加入100 μL/孔梯度稀釋的FtsZ兔多抗血清,陰性對(duì)照采用免疫前兔血清,37 ℃孵育1 h,PBST洗3次,加入100 μL/孔1∶5 000稀釋的HRP標(biāo)記的羊抗兔IgG,于37 ℃孵育1 h,PBST洗3次,加入100 μL/孔TMB顯色避光5~10 min,然后加入100 μL/孔2 mol/L H2SO4終止反應(yīng),酶標(biāo)儀于450 nm處讀取OD值,計(jì)算P/N值大于2.1時(shí)即為陽(yáng)性結(jié)果。
1.2.7 Western blot分析 取FtsZ重組蛋白,加入SDS-PAGE 蛋白上樣緩沖液,沸水煮 5 min,進(jìn)行10%SDS-PAGE電泳,采用電轉(zhuǎn)印(濕轉(zhuǎn)恒流 300 mA 70 min)將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,然后用封閉液(含5% 脫脂牛奶的TBST)室溫封閉2 h,TBST洗膜,將膜分別與1∶1 000稀釋的His-Tag單抗和1∶4 000稀釋FtsZ兔多抗血清孵育4 ℃過(guò)夜,TBST洗膜,再將膜分別與HRP標(biāo)記的羊抗鼠IgG和羊抗兔IgG37 ℃孵育2 h,TBST洗膜,ECL化學(xué)發(fā)光顯色。
1.2.8 FtsZ重組蛋白GTP酶活性的測(cè)定 參照文獻(xiàn)[8]利用孔雀綠磷酸鹽分析法測(cè)定FtsZ重組蛋白GTP酶活性。FtsZ重組蛋白(0.59 mg/mL)分別置于用緩沖液(50 mmol/L Tris pH 7.5,5 mmol/L MgCl2,250 mmol/L KCl)配制的不同濃度的GTP(0 mmol/L、0.04 mmol/L、0.08 mmol/L、0.16 mmol/L、0.31 mmol/L、0.62 mmol/L、1.25 mmol/L 、2.5 mmol/L)中37 ℃孵育25 min,加入終止液(65 mmol/L EDTA,50 mmol/L Tris pH 7.5,5 mmol/L MgCl2,250 mmol/L KCl)終止反應(yīng)。加入Malachite Green Reagent A 室溫反應(yīng)10 min,Malachite Green Reagent B 室溫反應(yīng)20 min,用酶標(biāo)儀檢測(cè)630 nm處的吸光度值。同時(shí)繪制磷酸標(biāo)準(zhǔn)曲線。酶活性單位定義為:以每分鐘每毫克的酶蛋白作用于底物GTP所釋放Pi的納摩爾數(shù)(nmolPi/mg/min)來(lái)表示。
2.1 05ZYH33中ftsz基因的生物信息學(xué)分析 通過(guò)Blast比對(duì)發(fā)現(xiàn),05ZYH33基因組中SSU05_0481蛋白屬于微管蛋白超家族,與其他鏈球菌中絲狀敏感蛋白同源性為78%~88%,說(shuō)明其在進(jìn)化過(guò)程中高度保守。根據(jù)比對(duì)結(jié)果利用MEGA.7軟件繪制FtsZ蛋白的分子發(fā)育樹(圖1)。
圖1 FtsZ蛋白的分子進(jìn)化樹Fig.1 Phylogenetic trees of FtsZ protein
2.2 目的基因的擴(kuò)增 以S.suis2 05ZYH33 基因組DNA為模板,對(duì)目的基因ftsz進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增,PCR 產(chǎn)物進(jìn)行1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)(圖 2)。結(jié)果顯示,在 1 200 bp有一特異性條帶,片段大小與ftsz(1 227 bp)基本相符。
M:DNA marker;1:PCR產(chǎn)物M: DNA marker; 1: products of PCR 圖2 PCR擴(kuò)增結(jié)果Fig.2 Agarose gel electrophoresis of the PCR products of target gene
2.3 重組表達(dá)載體的構(gòu)建與鑒定 將重組表達(dá)載體pET28a-ftsz經(jīng)BamHI和XhoI雙酶切后進(jìn)行1%瓊脂糖凝膠電泳,獲得1 200 bp左右的目的片段(圖3),測(cè)序結(jié)果顯示該片段全長(zhǎng)1 227 bp,與ftsz基因序列完全相同,說(shuō)明pET28a-ftsz質(zhì)粒構(gòu)建正確。
M:DNA marker;1:重組質(zhì)粒;2:XhoI單酶切;3:BamHI+XhoI雙酶切M:DNA marker; 1: pET28a-ftsz; 2: pET28a-ftsz/XhoI; 3: pET28a-ftsz/BamHI+XhoI圖3 重組質(zhì)粒pET28a-ftsz酶切鑒定Fig.3 Identification of the recombinant plasmid pET28a-ftsz by restriction enzymes
2.4 重組蛋白的表達(dá) 重組表達(dá)質(zhì)粒pET28a-ftsz轉(zhuǎn)化E.coliBL21(DE3),經(jīng)0.1 mmol/L IPTG誘導(dǎo),SDS-PAGE分析蛋白誘導(dǎo)表達(dá)情況。結(jié)果顯示IPTG誘導(dǎo)的表達(dá)菌,在約50 kD處有一明顯的新生蛋白條帶(圖4)。
M:蛋白Marker;1:未誘導(dǎo)的pET28a /BL21; 2:IPTG誘導(dǎo)的pET28a/BL21;3:未誘導(dǎo)的pET28a-ftsz/BL21;4:IPTG誘導(dǎo)的pET28a-ftsz/BL21M: protein Marker; 1: pET28a/BL21 uninduced with IPTG; 2: pET28a/BL21 induced with IPTG; 3: pET28a-ftsz/BL21 uninduced with IPTG; 4: pET28a-ftsz/BL21 induced with IPTG圖4 重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化菌表達(dá)產(chǎn)物SDS-PAGE檢測(cè)Fig.4 SDS-PAGE analysis of recombinant expression product
2.5 FtsZ重組蛋白可溶性表達(dá)鑒定及純化 經(jīng)IPTG誘導(dǎo)的表達(dá)菌,超聲破碎后其上清中含有大量目的蛋白,表明目的蛋白能夠在上清中可溶性表達(dá)。利用Ni2+親和層析柱對(duì)上清進(jìn)行純化,純化后獲得純度較高的FtsZ重組蛋白。
M:蛋白 Marker;1:重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化菌IPTG誘導(dǎo)超聲后上清;2:重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化菌IPTG誘導(dǎo)超聲后沉淀;3:純化的FtsZ蛋白M: protein Marker; 1: The supernatant lysed by sonication; 2: Insoluble pellets lysed by sonication; 3: Purified FtsZ protein圖5 FtsZ重組蛋白SDS-PAGE分析Fig.5 SDS-PAGE analysis of recombinant FtsZ protein
2.6 FtsZ兔多抗血清制備及抗體效價(jià)檢測(cè) 用純化的FtsZ重組蛋白免疫新西蘭兔后,收集兔多抗血清,采用間接ELISA 方法測(cè)定其抗體效價(jià)為1∶13 107 200(圖6)。
圖6 間接ELISA法檢測(cè)血清抗體效價(jià)Fig.6 Serum antibody titer detect by indirect ELISA
2.7 Western blot 分析 Western blot結(jié)果顯示FtsZ重組蛋白不但可以與His-Tag單抗發(fā)生反應(yīng)(圖7A),而且還可以與其兔多抗血清發(fā)生反應(yīng)(圖7B)。
A:FtsZ與His-tag單抗免疫印跡; B:FtsZ與兔多抗血清免疫印跡A: Western blot with monoclonal antibody against His-tag; B: Western blot with rabbit serum against recombinant FtsZ圖7 FtsZ的免疫印跡Fig.7 Western blot analysis of the recombinant FtsZ
2.8 FtsZ重組蛋白的GTP酶活性測(cè)定 FtsZ重組蛋白的GTP酶活性由Pi釋放量表示。FtsZ重組蛋白(0.56 mg/mL)與不同濃度的GTP(0~2.5 mmol/L)反應(yīng),測(cè)定630 nm的吸收值,通過(guò)Pi標(biāo)準(zhǔn)液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線y=0.009 9x+0.0215(R2=0.991 8)進(jìn)行換算,得出不同GTP濃度下,Pi的釋放量,從而反映FtsZ的GTP酶活性。結(jié)果顯示隨著底物GTP濃度的增加,Pi釋放量增加,說(shuō)明純化得到具有GTP酶活性的FtsZ重組蛋白(圖8)。
圖8 FtsZ的GTP酶活性測(cè)定Fig.8 GTPase activity of FtsZ
FtsZ是一種存在于除支原體、衣原體和古細(xì)菌外幾乎所有原核生物中重要的、高度保守的細(xì)菌分裂相關(guān)蛋白,在細(xì)菌分裂過(guò)程中起著十分重要的作用[9-10]。FtsZ是真核細(xì)胞微管同源蛋白,含有GTP 結(jié)合基序(GGGTGTG),具有GTP酶活性[11],細(xì)菌分裂的后期階段即胞質(zhì)分裂的過(guò)程中在GTP 的參與下在細(xì)胞中部聚合成Z 環(huán),Z環(huán)收縮最后使一個(gè)細(xì)菌分裂成兩個(gè),完成整個(gè)細(xì)菌的分裂過(guò)程[12]。由于FtsZ在細(xì)菌分裂過(guò)程中的重要作用以及生長(zhǎng)過(guò)程中的高度保守,被認(rèn)為是抗菌藥物研究的理想靶點(diǎn)[13]。
多項(xiàng)研究表明FtsZ是細(xì)菌真核樣絲蘇氨酸激酶(Ser/Thr kinase, STK)的磷酸化底物。Thakur等[14]對(duì)分枝桿菌的研究發(fā)現(xiàn),其真核樣絲蘇氨酸磷酸酶(PknA)能夠磷酸化FtsZ。Silvestroni等[15]運(yùn)用磷酸肽富集與質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn)GBS中FtsZ是真核樣絲蘇氨酸激酶磷酸化底物。Giefing等[16]通過(guò)免疫熒光發(fā)現(xiàn)肺炎鏈球菌StkP和FtsZ均定位于細(xì)菌分裂位點(diǎn),并制備了FtsZ重組蛋白及相應(yīng)的多抗血清,研究發(fā)現(xiàn)FtsZ可被StkP磷酸化。課題組前期對(duì)2型豬鏈球菌中stk基因功能研究發(fā)現(xiàn),該基因的缺失會(huì)導(dǎo)致分裂表型異常,透射電子顯微鏡顯示stk基因敲除株中細(xì)胞隔膜形成受阻[17],其具體機(jī)制不明?;蚪M注釋05SSU_0481 編碼蛋白為細(xì)胞分裂蛋白FtsZ[5],為探究S.suis2中FtsZ在細(xì)胞分裂過(guò)程中的功能作用以及與STK的相互關(guān)系,本研究從S.suis2中國(guó)強(qiáng)毒株05ZYH33基因組中克隆ftsz基因,成功構(gòu)建pET28a-ftsz重組表達(dá)質(zhì)粒,以低濃度IPTG誘導(dǎo)重組表達(dá)菌,獲得大量可溶性表達(dá)蛋白,Ni2+親和層析獲得較高純度的FtsZ重組蛋白,孔雀綠磷酸鹽法活性分析表明FtsZ重組蛋白具有GTP酶活性,利用重組蛋白免疫新西蘭兔獲得高效價(jià)的FtsZ兔多抗血清,為進(jìn)一步開展2型豬鏈球菌FtsZ蛋白在細(xì)胞分裂調(diào)控及抗菌藥物篩選研究奠定了基礎(chǔ)。
[1] Lun ZR, Wang QP, Chen XG, et al.Streptococcussuis: an emerging zoonotic pathogen [J]. Lancet Infect Dis, 2007, 7(3): 201-209.
[2] Feng Y, Zhang H, Ma Y, et al. Uncovering newly emerging variants ofStreptococcussuis, an important zoonotic agent [J]. Trends Microbiol, 2010, 18(3): 124-131.
[3] Goyette-Desjardins G, Auger JP, Xu J, et al.Streptococcussuis, an important pig pathogen and emerging zoonotic agent-an update on the worldwide distribution based on serotyping and sequence typing [J]. Emerg Microbes Infect, 2014, 3(6): e45.
[4] Tang J, Wang C, Feng Y, et al. Streptococcal toxic shock syndrome caused byStreptococcussuisserotype 2 [J]. PLoS Med, 2006, 3(5): e151.
[5] Chen C, Tang J, Dong W, et al. A Glimpse of streptococcal toxic shock syndrome from comparative genomics ofS.suis2 Chinese isolates [J]. PLoS One, 2007, 2(3): e315.
[6] Harry E, Monahan L, Thompson L. Bacterial cell division: the mechanism and its precison [J]. Int Rev Cytol, 2006, 253: 27-94.
[7] Hong W, Deng W, Xie J. The structure, function, and regulation ofmycobacteriumFtsZ [J]. Cell Biochem Biophys, 2013, 65(2): 97-105.
[8] Salvarelli E, Krupka M, Rivas G, et al. Independence between GTPase active sites in theEscherichiacolicell division protein FtsZ [J]. FEBS Lett, 2011, 585(24): 3880-3883.
[9] Erickson HP, Osawa M. Cell division without FtsZ-a variety of redundant mechanisms [J]. Mol Microbiol, 2010, 78(2): 267-270.
[10] Lluch-Senar M,Querol E,Piol J. Cell division in a minimal bacterium in the absence of FtsZ [J]. Mol Microbiol, 2010, 78(2): 278-289.
[11] Mukherjee A, Dai K, Lutkenhaus J.Escherichiacolicell division protein FtsZ is a guanine nucleotide binding protein [J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 1993, 90(3): 1053-1057.
[12] Erickson HP, Anderson DE, Osawa M. FtsZ in bacterial cytokinesis: cytoskeleton and force generator all in one [J]. Microbiol Mol Biol Rev, 2010, 74(4): 504-528.
[13] Dasgupta D. Novel compound with potential of an antibacterial drug targets FtsZ protein [J].Biochem J, 2009, 423(1): e1-e3.
[14] Thakur M, Chakraborti PK. GTPase activity ofmycobacterialFtsZ is impaired due to its transphosphorylation by the eukaryotic-type Ser/Thr kinase, PknA [J]. J Biol Chem, 2006, 281(52): 40107-40113.
[15] Silvestroni A, Jewell KA, Lin WJ, et al. Identification of serine/threonine kinase substrates in the human pathogen group Bstreptococcus[J]. J Proteome Res, 2009, 8(5): 2563-2574.
[16] Giefing C, Jelencsics KE, Gelbmann D, et al. The pneumococcal eukaryotic-type serine/threonine protein kinase StkP co-localizes with the cell division apparatus and interacts with FtsZinvitro[J]. Microbiology, 2010, 156(6): 1697-1707.
[17] Du XJ, Ni H, Wang L, et al. Characteristics of serine / threonine kinase fromStreptococcussuisserotype 2 [J]. Chin J Zoonoses, 2014, 30(11): 1166-1168. (in Chinese)
杜曉杰,倪華,王玲,等.2型豬鏈球菌絲氨酸/蘇氨酸激酶對(duì)細(xì)菌生物學(xué)特性的影響[J].中國(guó)人獸共患病學(xué)報(bào),2014,30(11):1166-1168.
Purification and enzyme activity assay of filamentous temperature-sensitive protein Z inStreptococcussuisserotype 2
FAN Wei-wei1,2, NI Hua2, SUN Wei-ping2, ZHANG Jian2, LI Chao-long2, WU Qian-qian2, WANG Chang-jun2, PAN Xiu-zhen1,2
(1.ChinaPharmaceuticalUniversity,Nanjing211198,China;2.InstituteofMilitaryMedicalSciences,NanjingCommand,Nanjing210002,China)
We conducted purification of filamentous temperature-sensitive protein Z ofStreptococcussuisserotype 2 (S.suis2) and measured its GTPase activity. Theftszgene in the genome of the Chinese 05ZYH33 strain ofS.suis2 was successfully amplified using PCR, and then theftszgene was cloned into prokaryotic expression plasmid pET28a, and the recombinant plasmid pET28a-ftszwas transformed intoE.coliBL21. After induction by IPTG, the isolated FtsZ protein was analyzed with SDS-PAGE. Then the recombinant protein was purified by Ni2+-NTA affinity chromatography. The rabbit serum was harvested after immunization with recombinant FtsZ protein, and was analyzed by indirect ELISA and Western blotting. The GTPase activity of FtsZ was measured with the malachite green method. Results showed that successfully constructed recombinant plasmid pET28a-ftszand the recombinant protein with high purity was obtained; Western blot result indicated that FtsZ could react with the His-tag antibody and the rabbit serum; the polyclonal antibody titer of the rabbit serum reached 1∶13 107 200; FtsZ have GTPase activity. We successfully preparedS.suis2 recombinant protein FtsZ having GTPase activity and high titer antiserum would be useful for the further study ofS.suis2 cell division mechanism.
Streptococcussuisserotype 2; filamentous temperature-sensitive protein Z; purification Funded by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 81571965 & 81471920), the Natural Science Foundation of Jiangsu Province (No.BK20151091),and the 333 Engineering Science Foundation of Jiangsu Province (No.BRA2014363) Corresponding author: Pan Xiu-zhen,Email: panxiuzhen_2004@163.com
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10.3969/j.issn.1002-2694.2017.03.011
國(guó)家自然科學(xué)基金(No.81571965,No.81471920)、江蘇省自然科學(xué)基金(No.BK20151091)、江蘇省333工程科研資助項(xiàng)目(No.BRA2014363)聯(lián)合資助
潘秀珍,Email:panxiuzhen_2004@163.com
1.中國(guó)藥科大學(xué)中藥學(xué)院,南京 211198; 2.南京軍區(qū)軍事醫(yī)學(xué)研究所,南京 210002
R378.1
A
1002-2694(2017)03-0250-06
2016-08-08 編輯:王曉歡