人乙醛脱氢酶2与NusA的融合表达

摘要

通过将乙醛脱氢酶2(acetaldehyde dehydrogenase 2,ALDH2)与NusA-tag融合表达,以获得能够在大肠杆菌中可溶性表达并且具有较好活性的重组蛋白。首先,根据Aldh2的基因序列设计引物,引入EcoRI和XhoI的酶切位点,聚合酶链式反应扩增出Aldh2基因片段,连接到pMD19-T-simple载体,并转化到大肠杆菌DH5α菌株。测序正确后,双酶切处理,将Aldh2基因片段克隆到表达载体pET44b(+)上NusA-tag下游的EcoRI和XhoI酶切位点之间,得到pET44b(+)-NusA-Aldh2重组载体,转化入大肠杆菌BL21(DE3)菌株。经异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导,表达的融合蛋白具有良好的溶解性,主要存在于上清液中。融合蛋白的最优表达条件为IPTG浓度0.25 mmol/L、诱导温度37℃、诱导时间3 h。重组蛋白的最适反应温度为37℃,在pH 7.0时达到最好的催化效果。不同金属离子如Ca^(2+)、K^(+)、Na^(+)、Mg^(2+)、Mn^(2+)都对酶有激活作用,且Mg^(2+)效果最好,最佳的酶活性为1.64 U/mL。而野生型ALDH2在大肠杆菌中表达时完全以无活性的包涵体形式存在,复性后得到的酶活性为1.43 U/mL。本研究通过引入NusA进行融合表达,实现了ALDH2在大肠杆菌中的可溶性表达,且重组蛋白的活性优于包涵体复性蛋白。这些结果表明利用NusA进行融合表达是制备重组ALDH2的一个良好方法。