变形链球菌表面蛋白PAc结构基因克隆工程数据分析

1970-1-1 08:01  来源:口腔医学纵横 2008-4-29 15:51:06
作者:彭志翔 阅读量:2372

[摘要] 目的:使变形链球菌重要毒力因子PAc蛋白编码基因pac的遗传工程背景清晰化,以利于克隆构建DNA防龋疫苗。 方法:运用DNASIS计算机分析软件包对pac全基因DNA序列进行酶切图谱,开放阅读框,遗传密码子,编码蛋白等结构参数分析,并就pac基因克隆化方案作出探讨。 结果:pac基因中多个限制性内切酶切点可供制取含重要功能域的目的DNA片段以克隆化;重要密码子及开放阅读框的阐述可帮助准确制定编码产生正确PAc读框的克隆方案。结论:pac基因的遗传工程背景资料分析增强了其克隆化方案的可操作性。
[关键词] pac基因; DNA分析软件包; 克隆工程

  自龋病被证实为一种细菌感染性疾病以来,人们一直希望通过免疫学方法达到预防龋病的目的。现代分子克隆工程技术为实现这一目的提供了最先进的手段。本文运用DNA计算机分析软件包对主要致龋菌变形链球菌(S.mutans)重要毒力因子PAc蛋白的结构基因pac全序列进行了限制性内切酶识别位点、开放阅读框、遗传密码子、 编码蛋白等结构参数分析,并结合有关文献对pac基因分子克隆的背景资料进行了研究,旨在使pac基因克隆工程的数据背景清晰化,以利于克隆构建DNA防龋疫苗方案的准确制订。

材料和方法

  一、材料
  1. c血清型S.mutans MT8148菌株表面蛋白抗原PAc 全核苷酸序列(Okahashi等,1989)。
  2. c血清型S.mutans MT8148菌株表面蛋白抗原PAc 全氨基酸代码序列 (美国GenBank, 权限号X14490,1995)。
  二、方法
  运用DNASIS计算机分析软件包(日本日立软件工程公司开发),对pac基因核苷酸序列及PAc蛋白氨基酸序列进行限制性内切酶识别位点、开放阅读框、遗传密码子、 编码蛋白、特定氨基酸含量等一级结构参数分析。

结 果

  一、结构区域分析
  pac基因的核苷酸序列由4695 个碱基组成,编码1565个残基的蛋白质。pac基因产物中有两个重复氨基酸序列区域,其中一个在N末端的219~464位残基,富含丙氨酸,但不含脯氨酸及甘氨酸,为A区。A区由三个串联重复片段组成。另一个保守区域是在中央区的867~967位残基,富含脯氨酸,为P区。P区以39个残基为一个片段单位串联重复2.5次。C末端1493~1544位残基有一个富含脯氨酸序列。以上分析结果同Okahashi发表的文献数据[1]。

表1 脯氨酸(proline)及丙氨酸(alanine)在A/P/C末端区和PAc中的含量

 A区P区C末端区pac全序列
proline (%) 33.028.86.4
alanine (%)33.1  12.3
  二、限制性核酸内切酶识别序列
  在分子克隆过程中,目的基因片段通常由限制性核酸内切酶切割DNA分子获得,而具有单一酶切识别位点的内切酶最为常用,此类酶可以准确地切下所需DNA片段并使其被最大限度回收。以下为pac基因中具单一酶切识别位点的限制性内切酶:

表2 pac基因中具有单一酶切识别位点的限制性核酸内切酶

内切酶识别序列切割位点(bp)所切片段大小(bp)
BamHⅠG!GATCC44834482, 213
BglⅠGCCNNNN!NGGC11301129, 3566
HindⅢA!AGCTT3933 3932, 763
SacⅠGAGCT!C12061205, 3490
SacⅡCCGC!GG45264525, 170
XbaⅠT!CTAGA16631662, 3033

  通常选择两个单一切点限制性内切酶进行双酶切,以得到目的基因片段。在上述pac基因单一切点内切酶中,有几组酶因所切片段包含了pac基因中的重要结构区域而引起注意:

表3 pac基因双酶切所得目的片段及所含重要结构区域

内切酶目的片段大小(bp)所含重要区域
BglⅠ/ SacⅡ3396部分A区
  部分C末端proline丰富区
  完整P区
BglⅠ/ BamHⅠ3353部分A区
  完整P区
SacⅠ/ SacⅡ3300部分A区
  部分C末端proline丰富区
  完整P区
SacⅠ/ BamHⅠ3277部分A区
  完整P区
XbaⅠ/ HindⅢ2270完整P区
XbaⅠ/ SacⅡ2863部分C末端proline丰富区
  完整P区

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编辑: 姚红祥

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