背景[1-3]
組蛋白H2A抗體是可以特異性結(jié)合組蛋白H2A的多克隆免疫球蛋白，主要用于體外檢測組蛋白H2A的免疫學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
組蛋白（histone）是真核生物體細(xì)胞染色質(zhì)與原核細(xì)胞中的堿性蛋白質(zhì)，和DNA共同組成核小體結(jié)構(gòu)。它們是染色質(zhì)的主要蛋白質(zhì)組分，作為DNA纏繞的線軸，并在基因調(diào)控中發(fā)揮作用，但是原核細(xì)胞組蛋白對基因調(diào)控的作用非常微弱。沒有組蛋白，染色體中未纏繞的DNA將非常長（人類DNA中的長寬比超過1000萬比1）。例如，每個(gè)人類二倍體細(xì)胞（含有23對染色體）具有約1.8米長的DNA，但是在組織蛋白上纏繞它具有約90微米（0.09毫米）的染色質(zhì)，當(dāng)在有絲分裂期間復(fù)制和濃縮時(shí)，其導(dǎo)致約120微米的染色體。
組蛋白的基因非常保守。親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的種屬中，四種組蛋白（H2A、H2B、H3、H4）氨基酸序列都非常相似，如海膽組織H3的氨基酸序列與來自小牛胸腺的H3的氨基酸序列間只有一個(gè)氨基酸的差異，小牛胸腺的H3的氨基酸序列與豌豆的H3也只有4個(gè)氨基酸不同。不同生物的H1序列變化較大，在某些組織中，H1被特殊的組蛋白所取代。如成熟的魚類和鳥類的紅細(xì)胞中H1則被H5所取代，精細(xì)胞中則由精蛋白代替組蛋白。染色質(zhì)中的組蛋白與DNA的含量之比為1:1。
通常含有H1，H2A，H2B，H3，H4等5種成分。除H1外，其他4種組蛋白均分別以二聚體(共八聚體）相結(jié)合，形成核小體核心。DNA便纏繞在核小體的核心上。而H1則與核小體間的DNA結(jié)合。因此，一般認(rèn)為組蛋白作為結(jié)構(gòu)支持體的作用比其基因調(diào)節(jié)作用更為重要。
應(yīng)用[4][5]
用于組蛋白H2A衍生抗菌肽的重組表達(dá)及活性分析研究
對四膜蟲及人類組蛋白H2A分析的基礎(chǔ)上,通過基因工程技術(shù),構(gòu)建四膜蟲及人類組蛋白H2A衍生的抗菌肽的高效融合表達(dá)載體,在大腸桿菌表達(dá)系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)四膜蟲組蛋白H2A衍生抗菌肽(Tetrahymena thermophila histone-derived antimicrobial peptides,ThAP)和人類蛋白H2A衍生抗菌肽(Human histone-derived antimicrobial peptides,HhAP)的重組表達(dá),對重組蛋白的抑菌活性進(jìn)行研究結(jié)果如下：
(1) ThAP和HhAP基因的設(shè)計(jì)合成根據(jù)四膜蟲及人類組蛋白H2A序列,設(shè)計(jì)H2A衍生的HDAPs:ThAP和HhAP肽序列,利用大腸桿菌偏愛密碼子表,合成在大腸桿菌中高效表達(dá)的組蛋白衍生物抗菌肽基因片段ThAP和HhAP,并構(gòu)建于克隆載體pUC57上。
(2) ThAP和HhAP生物信息學(xué)分析通過抗菌肽數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站及SOPMA程序在線分析了ThAP和HhAP氨基酸殘基的分子量大小、凈電荷數(shù)、兩親性、等電點(diǎn)、二級(jí)結(jié)構(gòu)及三級(jí)結(jié)構(gòu)等,預(yù)測結(jié)果顯示：ThAP和HhAP蛋白質(zhì)分子量分別為2.15KD.2.22KD:ThAP主要由α螺旋結(jié)構(gòu)組成,占57.89%,HhAP主要由α螺旋(43%)和無規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)(38%)組成。
(3) 重組表達(dá)質(zhì)粒的構(gòu)建及GST-ThAP和GST-HhAP的表達(dá)及純化將重組質(zhì)粒pUC57-ThAP和pUC57-HhAP用BamHI和XholI雙酶切,目的基因與表達(dá)載體pGEX-4T-1連接,獲得pGEX-4T-1-ThAP和pGEX-4T-l-HhAP重組表達(dá)質(zhì)粒。重組質(zhì)粒分別轉(zhuǎn)化至大腸桿菌BL21株中,獲得重組工程菌株BL21/pGEX-4T-1-ThAP和BL21/pGEX-4T-1-HhAP.0.1mM IPTG,37℃誘導(dǎo)4h,GST-ThAP和GST-HhAP表達(dá),GST瓊脂糖親合層析柱分離純化得到融合蛋白GST-ThAP和GST-HhAP。
(4)GST-ThAP和GST-HhAP活性檢測GST-ThAP(ThAP)/GST-HhAP對革蘭氏陰性細(xì)菌大腸桿菌(DH5α)和革蘭氏陽性細(xì)菌金黃色葡萄球菌的抑菌活性結(jié)果顯示：融合蛋白GST-ThAP和GST-HhAP對G+和G-細(xì)菌均有抑制作用,融合蛋白GST-ThAP比GST-HhAP對DH5α抑制作用明顯；GST-HhAP比GST-ThAP對金黃色葡萄球菌抑菌活性強(qiáng)。
參考文獻(xiàn)
[1]Design of novel histone-derived antimicrobial peptides[J].Hoi See Tsao,Sara A.Spinella,Anna T.Lee,Donald E.Elmore.Peptides.2009(12)
[2]The human beta-defensin-3,an antibacterial peptide with multiple biological functions[J].Vishnu Dhople,Amy Krukemeyer,Ayyalusamy Ramamoorthy.BBA-Biomembranes.2006(9)
[3]Anti‐microbial peptides:from invertebrates to vertebrates[J].Immunological Reviews.2004(1)
[4]Mode of action of linear amphipathicα‐helical antimicrobial peptides[J].ZivOren,YechielShai.Biopolymers.2004(6)
[5]衛(wèi)銀丹.組蛋白H2A衍生抗菌肽的重組表達(dá)及活性分析[D].山西大學(xué),2013.