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【6h】

SHP-2酪氨酸磷酸酶C-SH2结构域的表达纯化和NMR研究

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第一章 综述

1 SHP-2酪氨酸磷酸酶研究进展

1.1 SHP-2的分子结构

1.2 SHP-2功能特点

1.3 SHP-2的生物学作用

1.4 SHP-2突变与疾病的关系及相关机制

2 SH2结构域研究进展

2.1 SH2结构域的结构

2.2 SH2配体识别机制

2.3 SH2结构域所介导的生物学作用

3 C-SH2结构域研究进展

3.1 C-SH2结构测定

3.2 C-SH2结构域作用

4 核磁共振波谱技术在结构生物学中作用

4.1 用核磁技术研究大蛋白或复合物

4.2 研究动态的生物大分子之间及蛋白质与核酸/配基的相互作用

4.3 蛋白质的动力学

4.4 用固体核磁共振与液体核磁共振技术研究膜蛋白的结构与功能

4.5 蛋白质折叠

5 展望

6 研究目的和内容

6.1 研究目的

6.2 研究内容

第二章 生物信息学分析

1 序列与工具

1.1 序列

1.2 工具和软件

2 方法

3 结果

3.1 C-SH2的信息

3.2 蛋白序列多重比对

3.3 空间构象

4 讨论

第三章 C-SH2基因的克隆

1 材料与试剂

1.1 材料

1.2 试剂

2 方法

2.1 重组表达质粒的构建策略

2.2 质粒提取

2.3 PCR扩增

2.4 PCR产物与pGEX-2T载体的双酶切

2.5 连接反应

2.6 连接产物的转化

2.7 重组克隆的筛选与鉴定

2.8 序列测定

3 结果

3.1 PCR扩增目的片段C-SH2

3.2 重组克隆的鉴定

3.3 序列测定

4 讨论

第四章 重组蛋白在LB培养基中的表达、纯化

1 材料与试剂

1.1 材料与设备

1.2 试剂

2 方法

2.1 重组质粒在LB培养基中表达

2.2 SDS-PAGE电泳分析

2.3 GST亲和层析柱纯化重组蛋白

2.4 Sephadex 75 HP(10/50)分子筛柱子进一步纯化

3 结果

3.1 重组蛋白在LB培养基的诱导表达形式

3.2 重组蛋白的亲和层析柱纯化

3.3 重组蛋白的FPLC分子筛柱子进一步纯化

3.4 重组蛋白在LB培养基中的表达量和产率

4 讨论

第五章 分子质量测定和Western blotting

1 材料与试剂

1.1 材料和仪器

1.2 试剂

2 方法

2.1 质谱仪测定分子质量

2.2 总蛋白质的抽提

2.3 Western blot

3 结果

3.1 重组蛋白分子量测定

3.2 免疫印迹结果

4 讨论

第六章 重组蛋白在M9培养基中表达纯化和NMR初步分析

1 试剂与材料

1.1 材料与设备

1.2 试剂

2 方法

2.1 重组质粒在LB培养基中表达纯化

2.2 蛋白超滤浓缩

2.3 Bradford法定量

2.4 NMR初步分析

3 结果

3.1 重组蛋白在M9培养基的诱导表达

3.2 重组蛋白在M9培养基中的表达量和产率

3.3 NMR蛋白样品参数

3.4 NMR初步分析

4 讨论

结论

参考文献

致谢

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摘要

SHP-2是一种去磷酸化的非跨膜型蛋白酪氨酸磷酸酶,在调节细胞的多种信号转导途径及调控细胞活性中具有重要作用。其突变体与多种恶性疾病的发生有密切关系,因此SHP-2很可能为抗肿瘤药物的研发提供一个新的靶点。
   为更好地研究该酶的结构与功能,通过PCR方法从SHP-2(GenBank登录号为L03535)中扩增出C-SH2结构域的完整ORF序列,并命名为C-SH2。该基因序列长为31.bp,编码105个氨基酸,预测分子量为11.71.kD。将扩增的C-SH2基因克隆到融合表达载体pGEX-2T相应的酶切位点上,得到融合蛋白表达质粒pGEX-2T-C-SH2,经PCR、酶切鉴定以及测序证明重组质粒是正确的。将该重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)并在LB培养基中表达,用终浓度为0 mM的IPTG在37℃下诱导培养4h后,裂解菌体作SDS-PAGE分析,在3.kD左右的位置出现特异性蛋白条带,与预期值(融合标签2.kD,C-SH2蛋白11.71.kD)相符。用超声裂解菌体后,该融合蛋白主要存在于上清液中,上清用GST亲和层析柱进行吸附和柱上凝血酶22℃酶切16小时后,获得目的蛋白C-SH2,纯度达90%以上。C-SH2蛋白在两端融合有载体pGEX-2T自身表达的一段17个氨基酸,预测融合蛋白分子量为13.55.kD,等电点为6.66,但是蛋白结构没有发生改变。经FPLC进一步纯化后,纯度达98%以上。质谱分析表明该融合蛋白的分子量为13.51.kD,与预测值13.55.kD一致,证实该蛋白表达的正确性。以细菌表达蛋白GST-C-SH2为抗原进行Wester.blotting验证,表明其能和SHP-2多克隆抗体产生特异性反应。将该重组菌在含有同位素标记15NH4Cl的M9培养基中表达,用终浓度为0 mM的IPTG在30℃下诱导培养3h后,蛋白大量表达,1.M9培养基能够高效表达并获得1.mg同位素标记的C-SH2蛋白,NMR结构和活性位点的初步分析结果表明,目的蛋白能正确折叠并呈规则的空间结构。

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