衛(wèi)春曉 李天麗 索延樂 河南省濟源市動物衛(wèi)生監(jiān)督所 459000
膜聯(lián)蛋白是一類依賴鈣離子的磷脂結合蛋白家族。這類蛋白廣泛存在于多種生物,如哺乳動物、霉菌和植物等物種中,常常與質膜或內(nèi)膜系統(tǒng)相結合,具有依賴于鈣離子的磷脂結合、抗凝合、抗炎癥等生物學活性。由于膜聯(lián)蛋白具備與鈣離子結合的能力,因此膜聯(lián)蛋白能夠參與一系列的依賴于鈣離子的膜性生物學活動。
依照基因的結構進化關系以及在染色體上的定位不同,膜聯(lián)蛋白可以分為5 個大類:A 類脊椎動物膜聯(lián)蛋白、B 類無脊椎動物膜聯(lián)蛋白、C 類真菌和單細胞真核生物膜聯(lián)蛋白、D 類植物膜聯(lián)蛋白和E 類原生生物膜聯(lián)蛋白。所有的膜聯(lián)蛋白都具有一個高度保守的中心結構域,可以通過鈣離子介導的方式與細胞磷脂可逆的結合膜聯(lián)蛋白中心結構區(qū)域由重序列組成,每個重復含有5 個α-螺旋(A~E)組合成為圓盤結構膜結合位點在AB 和DE 環(huán)凸起處,一般為Ⅱ型鈣離子結合位點,其中G-X-G-T域位于AB 環(huán)。當膜聯(lián)蛋白和磷脂膜結合時,凸面接近生物膜,凹面背向生物膜,背向生物膜的凹面能夠和游離的N 端相互作用。
動物膜聯(lián)蛋白具有高度特異的氨基端,與動物膜聯(lián)蛋白功能有關。不同的動物膜聯(lián)蛋白其氨基酸殘基組成的長度有很大不同。動物膜聯(lián)蛋白能夠參與生物膜的形成AnxA1 或A2 可以利用兩個分子的氨基端與一分子S100C 結合,形成穩(wěn)定的復合體,從而促使膜聯(lián)蛋白所連接的生物膜進行融合。AnxA2 還參與氯離子通道的形成,通過N 端和S100A10 蛋白結合,把離子通道元件轉運并定位到細胞膜上。AnxA2 的輕鏈p11 可以和鈉離子通道的N 端直接結合,促進納離子通道的膜結合,產(chǎn)生離子通道功能。
孫樹漢等采用基因重組技術構建了豬囊尾蚴的cDNA 文庫,以囊蟲病患者、囊蟲病病豬的血清為探針,從cDNA 文庫中篩選囊蟲病診斷抗原及其編碼基因,獲得了人、豬共同抗原2 個(分子量分別為28kDa 和18kDa),人特異性抗原和豬特異性抗原各1 個(分子量分別為34kDa 和14kDa)。cC1 基因全長為1070bp,含有747bp 的ORF,編碼249 個氨基酸的多肽,推導分子量為27.36kDa。由于cC1的cDNA 序列具有4 個膜聯(lián)蛋白家族典型的保守序列,故將cC1 歸屬為膜聯(lián)蛋白家族,命名為膜聯(lián)蛋白32(Annexins32)。
陳蕊雯等將cC1cDNA 片段以BamHⅠ和PstⅠ克隆到pGEM-32 載體,改換限制性內(nèi)切酶位點成BamHⅠ和PstⅠ,加上人工接頭Pst-BamHⅠ-PstⅠ后,克隆到pGEX-5T,構建重組原核表達載體pGEX-5T-cC1。結果表明,培養(yǎng)3小時,IPTG 誘導6小時,cC1表達量最高,表達量占47% 。Westernb1ot 結果發(fā)現(xiàn)豬囊尾蚴抗原cC1 蛋白與囊尾蚴病豬血清有特異性結合條帶。
王慶敏等將膜聯(lián)蛋白32 在大腸桿菌中進行表達,表達產(chǎn)物純化后免疫家兔,獲得抗膜聯(lián)蛋白32 的多克隆抗體。用多克隆抗體的免疫組化法對豬囊尾蚴抗原膜聯(lián)蛋白32 進行組織定位,發(fā)現(xiàn)膜聯(lián)蛋白32 主要在囊尾蚴的囊壁中表達,頭節(jié)部表達較少,囊尾蚴周圍的肌肉中也有表達,即表明膜聯(lián)蛋白32 主要分布于囊尾蚴的囊壁,而且可能是一種分泌性蛋白,它可以分泌到周圍的肌肉組織。
王娜從豬帶絳蟲六鉤蚴中克隆出AnxB2 基因,證明AnxB2 在六鉤蚴階段表達。并對AnxB2基因分別進行了原核表達和真核表達研究,均成功表達出了具有較高活性的重組蛋白質。
戴佳琳等利用在線生物信息學工具從亞洲帶絳蟲成蟲cDNA 文庫中篩選出Annexins B2 基因,并將該基因克隆到原核表達質粒pET-28a(+)中,在大腸埃希菌BL21/DE3 中誘導表達,成功表達出高純度的蛋白,且該重組蛋白可被亞洲帶絳蟲、豬帶絳蟲及牛帶絳蟲患者的血清識別。
黃映康等利用在線生物信息學網(wǎng)站及工具進行序列分析、預測其編碼的膜聯(lián)蛋白B3 的理化特性等。結果該基因全長1176bp,編碼區(qū)為70~588bp,編碼173 個氨基酸,為全長基因;無跨膜區(qū);具有多個磷酸化位點和B 細胞線性表位;蛋白的理化性質穩(wěn)定,理論分子量為19339.7;沒有質體、線粒體定位序列;氨基酸序列高度保守。
迄今為止,大量的膜聯(lián)蛋白實驗主要針對豬帶絳蟲囊尾蚴的研究,也有一些有關亞洲帶絳蟲膜聯(lián)蛋白的研究,但對與其他同科的絳蟲研究尚未見報道?,F(xiàn)有研究表明,膜聯(lián)蛋白B3 是扁形動物門Annexins 家族新成員,因此對該基因的研究有助于進一步了解其生物學功能及開辟預防治療寄生蟲病的新途徑。絳蟲膜聯(lián)蛋白annexins B 家族中3 個膜聯(lián)蛋白分子均包含4 個序列和結構高度相似的結構域,其中annexin B2 所含有的motif 種類最多,具有人膜聯(lián)蛋白家族所有的motif。annexin B1和annexin B2 具有寄生生物所特有的氨基酸殘基和功能域。已發(fā)現(xiàn)的絳蟲膜聯(lián)蛋白家族都具有抑制血小板凝集的作用,其中annexin B2 活性最強,annexin B3 的作用最弱。因此,利用一些方法檢測該基因在其他絳蟲四個不同發(fā)育階段即頭節(jié)-幼節(jié)-成節(jié)-孕節(jié)中的表達差異,有助于更好地對絳蟲膜聯(lián)蛋白基因進行研究,為絳蟲病的藥物及疫苗研究提供理論依據(jù)。