玉米γ-Zein多肽融合增强外源重组蛋白在大豆种子中的高效积累

• 作者: 杜茜 杨向东 杨静 牛陆 程云清 贺红利 赵倩倩 邢国杰
• 来源期刊: 农业生物技术学报
• 学科: 农学
• 关键词: 大豆 γ-Zein 多肽融合 蛋白体 外源重组蛋白
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 研究论文与报告
• 页码范围: 1650-1658
• 页数: 9页
• 分类号: S33|Q812
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-7968.2018.10.002

摘要

大豆(Glycine max)种子的高水平蛋白合成和积累能力,为外源重组蛋白的高效表达提供了理想的表达宿主.为进一步提高外源蛋白在大豆种子中的表达水平,本研究基于多肽融合策略,研究玉米(Zea mays)醇溶蛋白γ-Zein对外源蛋白在大豆种子中积累水平的影响.采用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法,分别将大豆种子特异性启动子基因β′-伴球蛋白基因启动子(β-conglycininalpha subunit promoter,BCSP)驱动的绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)编码基因和Zein-GFP基因导入栽培大豆品种,共获得Zein-GFP转基因植株41株,GFP转基因植株46株.反转录PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR)和Western blot检测表明,外源基因Zein-GFP和GFP在转基因大豆种子中均能够正常转录和翻译.选取外源基因mRNA表达水平相近的T3代转基因大豆株系进行酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)分析表明,转基因大豆种子中融合蛋白Zein-GFP平均表达水平为1.51％ TSP (1.37％～1.60％ TSP)(可溶性蛋白总量,total soluble protein),未融合蛋白GFP平均表达水平为0.14％ TSP(0.13％～0.15％ TSP).融合蛋白Zein-GFP在转基因大豆种子中的积累水平较GFP提高10.78倍.激光共聚焦扫描分析进一步表明,融合蛋白Zein-GFP在转基因大豆种子中主要以蛋白体的形式存在,而未融合GFP蛋白则主要分布在胞质中.本研究结果表明,γ-Zein多肽融合促进了重组蛋白在细胞蛋白体中的积累,并显著提高其在大豆种子中的表达水平.本研究为加快大豆种子反应器的应用提供依据.