脓肿分枝杆菌硝基还原酶基因的克隆表达及生物信息学分析

目的 克隆表达脓肿分枝杆菌中的硝基还原酶(nitroreductase,Nrd)基因,并对其对应的蛋白质进行生物信息学分析.方法 利用PCR技术从脓肿分枝杆菌中扩增Nrd的全基因序列,采用原核表达系统进行体外表达.采用生物信息学方法对Nrd蛋白的理化性质、结构和功能等重要参数进行了预测和分析,对其三级结构进行了同源建模.结果 从脓肿分枝杆菌中扩增出660 bp的目的 片段,体外表达获得了大小约为30 kDa的带有His标签的重组蛋白.生物信息学分析显示Nrd蛋白有219个氨基酸组成,理论分子量和等电点分别为24.38 kDa和6.52,是一种不稳定的亲水性蛋白质(不稳定系数为54.52,总平均亲水性为-0.244);二级结构以α-螺旋、β-折叠和无规卷曲为主要构件;该蛋白的氨基酸序列与蛋白质结构数据库中3gr3蛋白A链的相似性最高为60%,以3gr3蛋白A链为模板构建了Nrd蛋白的三维结构分子模型.结论 成功表达并纯化了脓肿分枝杆菌中的Nrd蛋白.预测结果显示该蛋白是硝基还原酶家族成员之一,这提示Nrd蛋白在脓肿分枝杆菌中可能执行还原对硝基苯甲酸的功能.