CN109293763A

CN109293763A - 水貂激活素b蛋白及其制备与应用

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Publication number: CN109293763A
Application number: CN201811258408.3A
Authority: CN
Inventors: 张宇飞; 王丽英; 许保增; 王士勇; 孟庆江; 朱海瑛; 曹新燕; 常彤
Original assignee: Institute Special Animal and Plant Sciences CAAS
Current assignee: Institute Special Animal and Plant Sciences CAAS
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2019-02-01
Anticipated expiration: 2038-10-26
Also published as: CN109293763B

Abstract

本发明涉及分子生物学领域，具体而言，涉及一种水貂激活素B蛋白及其制备与应用。所述的激活素B蛋白由两个水貂激活素βB亚基组成，从水貂动物中通过分子生物学技术得到其基因序列，然后在体外表达并纯化的具有生物活性的激活素B蛋白。激活素B蛋白在水貂动物中的研究还比较少，本发明分离得到了其基因序列，并提高了其高纯度蛋白的表达方法，可为相关研究提供研究基础和新的思路，大大增加了激活素B蛋白的研究与应用前景。

Description

水貂激活素B蛋白及其制备与应用

技术领域

本发明涉及分子生物学领域，具体而言，涉及一种水貂激活素B蛋白及其制备与应用。

背景技术

激活素(Actvin,ACT)，又名活化素，是Vale等和Ling等首先从猪卵泡液中分离纯化出来的一种糖蛋白激素，因能与抑制素(Inhibin,INH)分别特异性促进和抑制垂体细胞分泌卵泡刺激素(Follicle Stimulating Hormone，FSH)而得名，属于转化生长因子β超家族成员。激活素主要是由卵巢颗粒细胞和胎盘合成分泌，由于其具有特异性地促进垂体细胞分泌及合成卵泡刺激素的生物学活性，因而被命名为激活素。

ACT同INH均为两个亚基构成的二聚体。ACT由β亚单位构成，包括同源二聚体ACTA(βA-βA)和ACTB(βB-βB)或异源二聚体ACTAB(βA-βB)。三种分子结构的激活素具有类似的生物学活性，其作用的特异性与其受体后信号传导的组织差异有关。其中βB亚基在雄性水貂的睾丸中表达量非常高，说明其在精子发生过程中发挥了重要功能。

水貂(Mustula Vison)是我国珍贵的毛皮动物，水貂皮是世界上“三大裘皮”之一，在国际毛皮市场上享有盛誉。水貂在动物分类学属于哺乳纲，食肉目，鼬科，鼬属，是一种小型的、经济价值非常高的毛皮动物。水貂是起源北美的，由于其带来可观的经济效益，欧洲曾经保持每年增加2500万只的饲养量。目前国内水貂的养殖量大但养殖水平低下，尤其是水貂的繁殖性能，不但产仔数少而且生活率还低。

然而，目前国内对水貂ACTB的研究还较少，尚无水貂ACTB蛋白质与cDNA序列的报道，这为进一步探讨研究水貂ACTB的功能、其表达的时空特异性、相关信号通路及对水貂繁殖力等的研究都将造成了障碍。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新颖的激活素B蛋白，并对其制备方法与功能进行了研究。

所述的激活素B蛋白由两个水貂激活素βB亚基(氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示)组成，从水貂动物中分离得到。

激活素B蛋白在水貂动物中的研究还比较少，本发明分离得到了其基因序列，并提高了其高纯度蛋白的表达方法，可为相关研究提供研究基础和新的思路，大大增加了激活素B蛋白的研究与应用前景。

ACTB可以降低LH诱导雄激素的生产，增强垂体分泌FSH的能力，在雌性动物中促进卵泡发育以及卵母细胞成熟，在雄性动物中可以提高精子活力，精子数量，提高配种能力。因此ACTB在提高水貂繁殖性能中具有广阔的应用价值。本发明还发现βB亚基在雄性水貂的睾丸中表达量非常高，说明其在精子发生过程中发挥了重要功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例中水貂INHBB基因扩增结果；M.DNA相对分子质量标准(DL2000)；1.INHBB基因扩增产物；

图2为本发明一个实施例中重组质粒pcDNA4/INHBB-Mink单双酶切鉴定；M1.DNA相对分子质量标准(DL10000)；M1.DNA相对分子质量标准(DL5000)；1.BamHI单酶切pcDNA4/myc-His空质粒；2.BamHI单酶切pcDNA4/INHBB-Mink重组质粒；3.BamHI和EcoRI双酶切pcDNA4/INHBB-Mink重组质粒；M2.DNA相对分子质量标准(DL5000)；

图3为本发明一个实施例中INHBB在CHO细胞中瞬时表达的免疫荧光图(×200)；A1,A2,A3为CHO细胞转染pcDNA4/INHBB-Mink后荧光显微镜照片A1,A2,A3为CHO细胞转染pcDNA4/INHBB-Mink后荧光显微镜照片(A1：DAPI染核，A2：INHBB-His融合蛋白，A3：重叠后照片)；B1,B2,B3为CHO细胞转染pcDNA4/myc-His后荧光显微镜照片(B1：DAPI染核，B2：阴性对照，B3：重叠后照片)；

图4为本发明一个实施例中Western blot检测重组质粒在CHO细胞中表达结果；1转染重组质粒pcDNA4/INHBB-Mink的CHO细胞破碎产物；2转染空载体pcDNA4/myc-His的CHO细胞破碎产物；

图5为本发明一个实施例中SDS-PAGE检测激活素B的表达；1转染空载体pcDNA4/myc-His的CHO细胞培养液上清；2转染重组质粒pcDNA4/INHBB-Mink的CHO细胞培养液上清(非还原性SDS-PAGE上样缓存液变性)；

图6为本发明一个实施例中Western blot检测激活素B的表达；A转染重组质粒pcDNA4/INHBB-Mink的CHO细胞培养液上清(非还原性SDS-PAGE上样缓存液变性)；B转染重组质粒pcDNA4/INHBB-Mink的CHO细胞培养液上清(还原性SDS-PAGE上样缓存液变性)；

图7为本发明一个实施例中前体和成熟形式的激活素的示意图；

图8为本发明一个实施例中检测激活素B对SMAD2/3磷酸化的影响。

具体实施方式

除非另有限定，本发明使用的所有技术和科学术语具有与所公开的实施方案所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。虽然与本发明所述的方法和材料类似或等同的方法和材料可用于本实施方式的实践或测试中，但下文仍然描述了合适的方法和材料。本发明提及的所有出版物、专利申请、专利以及其他参考文献通过引用全部内容结合于本文中。在冲突的情况下，本说明书(包括定义)将起支配作用。此外，材料、方法以及实施例仅仅是说明性的，而不旨在限制。实施方式的其他特征和优点将从以下详细的说明书和权利要求中变得明显。

为了促进理解本文描述的实施方式这一目的，将参考某些实施方式，并且将使用特定语言来描述这些实施方式。本文所使用的术语仅用于描述具体实施方式目的，而不旨在限制本公开的范围。

本发明涉及一种水貂激活素βB亚基，其氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。

根据本发明的一方面，本发明还涉及一种水貂激活素B蛋白，其由两个如上所述的水貂激活素βB亚基组成。

根据本发明的一方面，本发明还涉及分离的核酸，其编码权利如上所述激活素βB亚基；

在本文中，核酸包含其保守置换的变体(例如简并密码子的置换)和互补序列。术语“核酸”和“多核苷酸”是同义的，包含基因、cDNA分子、mRNA分子以及它们的片段例如寡核苷酸。

在一些实施方式中，所述核酸为DNA，其核苷酸序列如SEQ ID NO:2或3所示。

本发明所述核酸还包括与本发明所提供序列高度同源的功能等价体序列。

所述高度同源的功能等价体序列包括在严格条件下能够与具有SEQ ID NO：2或3所示的序列的DNA杂交的DNA序列。本发明中使用的“严格条件”是公知的，包括诸如在含400mM NaCl、40mM PIPES(pH6.4)和1mM EDTA的杂交液中于60℃杂交12～16小时，然后在65℃下用含0.1％SDS、和0.1％SSC的洗涤液洗涤15～60分钟。

功能等价体序列还包括与SEQ ID NO：2或3所示序列有至少90％、95％、96％、97％、98％或99％序列同一性，且能够表达具有激活素活性蛋白的基因序列，可以从任何生物体中分离获得。其中，序列同一性的百分比可以通过公知的生物信息学算法来获得，包括Myers和Miller算法(Bioinformatics，4(1)：11-17，1988)、Needleman-Wunsch全局比对法(J.Mol.Biol.，48(3)：443-53，1970)、Smith-Waterman局部比对法(J.Mol.Biol.，147：195-197，1981)、Pearson和Lipman相似性搜索法(PNAS，85(8)：2444-2448，1988)、Karlin和Altschul的算法(Altschul等，J.Mol.Biol.，215(3)：403-410，1990；PNAS，90：5873-5877，1993)。这对于本领域技术人员来说是熟悉的。

根据本发明的一方面，本发明还涉及载体，其包含如上所述的核酸；

所述载体可以包含选择标记(例如便于富集的标签，例如his tag；或便于被检测的标签，例如GFP)，以及与所述克隆载体所指定的细胞类型相匹配的复制起点，而表达载体则包含对于影响指定靶细胞中的表达必要的调节元件。所述载体可以是克隆载体与表达载体，包括质粒载体、噬菌体载体、病毒载体等，在表达或是制备抗体或片段时，常涉及原核表达载体和真核表达载体，原核表达载体常用PET系列、pGEX系列，真核表达载体常用pcDNA3.1、pcDNA3.4、pcDNA4、pEGFP-N1、pEGFP-N1、pSV2等，所述病毒载体可是慢病毒、逆转录病毒、腺病毒或腺相关病毒。

在一些具体的实施方式中，所述载体选自pEASY-Blunt Simple Cloning Vector和/或pcDNA4/myc-His。

根据本发明的一方面，本发明还涉及宿主细胞，其被如上所述的核酸或如上所述的载体所转化；

所述宿主细胞主要涉及真核细胞，真核细胞包括哺乳动物细胞、酵母、昆虫细胞。尤其是哺乳动物细胞，常用到的细胞可以是CHO、293、NSO细胞。

在一些实施方式中，所述转化入所述宿主细胞的方法，包括脂质体转染方法和电穿孔方法，如Lipofectamine^TM、RNAiMAX、HiPerFect、DharmaFECT、X-tremeGENEsiLentFect^TM、TransIntroTM EL Transfection Reagent等。病毒载体通过其自然感染方式导入哺乳细胞，如逆转录病毒或慢病毒通过制备完整病毒颗粒直接加入培养细胞感染哺乳细胞。

在一些具体的实施方式中，所述宿主细胞选自CHO细胞系。

根据本发明的一方面，本发明还涉及一种制备水貂激活素βB亚基或水貂激活素B蛋白的方法，包括：

在培养基中培养如上所述的宿主细胞，从所培养的宿主细胞中回收如此产生的蛋白。

在一些实施方式中，从所培养的宿主细胞中回收的蛋白带有his tag，所述方法还包括将所述蛋白经亲和层析柱处理；

在一些实施方式中，所述亲和层析柱的填充物为Ni-Agarose Resin填料。

在一些实施方式中，在用所述亲和层析柱对所得蛋白进行处理时：

用含8～12mM咪唑的平衡液平衡Ni-NTA离心柱后，将含有目的蛋白的溶液与Ni-NTA离心柱接触，用含18～22mM咪唑的洗涤缓冲液洗涤Ni-NTA离心柱，再用含480～520mM咪唑的洗脱缓冲液洗脱目的蛋白。

用含10mM咪唑的平衡液平衡Ni-NTA离心柱后，将含有目的蛋白的溶液与Ni-NTA离心柱接触，用含20mM咪唑的洗涤缓冲液洗涤Ni-NTA离心柱，再用含500mM咪唑的洗脱缓冲液洗脱目的蛋白。

根据本发明的一方面，本发明还涉及如上所述的水貂激活素βB亚基，或如上所述的水貂激活素B蛋白在制备调节犬科动物生理功能的药物中的应用；

所述生理功能包括：组织细胞生长调节，免疫调节，调节神经细胞分化，调节成骨细胞功能，调节红细胞生产，提高FSH受体的表达，降低LH诱导雄激素的生产，增强垂体分泌FSH的能力，促进卵泡发育以及卵母细胞成熟，延缓卵泡闭锁和黄体化，提高精子活力，精子数量，提高雄性水貂配种能力中的一种或多种；

在一些实施方式中，免疫调节具体为参与组织损伤和炎症修复。

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例

1材料与方法

试验于2017年6月至2018年4月在中国农业科学院特产研究所国家重点实验室完成。

1.1试验动物与样品的采集

试验动物水貂来源于中国农业科学院特产研究所毛皮兽实验基地。在2016年10月通过手术法活体摘除水貂卵巢组织放入液氮中运送至实验室，放置于超低温冰箱内保存。

1.2主要试剂

DMEM-F12培养基、胰蛋白酶、青霉素、链霉素从HyClone公司购买；胎牛血清从Gibco公司购买；PrimeSTAR HS高保真DNA聚合酶、反转录试剂盒(PrimeScript One ScriptRT-PCR Kit Ver.2)从大连宝生物工程有限公司购买；RNA提取试剂盒从天根生化科技(北京)有限责任公司购买；凝胶回收、质粒小提试剂盒、去内毒素质粒大提试剂盒从康为世纪有限责任公司购买；pEASY-Blunt Simple Cloning Vector平端克隆载体、大肠杆菌DH5α感受态细胞从北京全式金生物技术有限公司购买；T4 DNA连接酶从Promega公司购买；核酸染料(Super GelRed Nucleic Acid Gel Stain,10,000×in DMSO)从苏州宇恒生物科技有限公司购买；限制性内切酶购、LTX、pcDNA 4/myc-His真核表达载体从Thermo Scientific公司购买；组蛋白(histone，His)镍纯化试剂盒从QIAGEN公司购买。

1.3引物设计

根据犬INHBB的mRNA预测序列(XM_025429083.1)，利用Primer Primer5.0软件，在INHBB基因CDS区域设计1对可以扩增水貂的INHBB基因完整开放阅读框的引物(预期扩增产物大小1224bp)。引物为:上游引物(INHBB-F)：5’-GCTGCCAGGATGCCCTTG-3’(SEQ ID NO:4)，下游引物(INHBB-R)：5’-GCTCTATGAGCAACCACACTC-3’(SEQ ID NO:5)。同时利用PrimerPrimer5.0软件设计1对用于构建真核表达质粒的引物。引物为:上游引物(P4-INHBB-F)：5’-CGGGATCCCGATAATGGCCTTGCTCTGGC-3’(SEQ ID NO:6)，下游引物(P4-INHBB-R)：5’-CGGAATTCTGAGCAACCACACTCC-3’(SEQ ID NO:7)。引物在上海生工生物公司合成。

1.4总RNA的提取

利用RNA提取试剂盒提取水貂卵巢组织总RNA，利用分光光度计和1.0％变性琼脂糖凝胶电泳检测RNA的纯度及完整性。利用PrimeScript One Script RT-PCR Kit Ver.2反转录试剂盒将总RNA反转录为cDNA，-20℃保存备用。

1.5水貂INHBB基因的扩增

以上述cDNA为模板，使用引物INHBB-F、INHBB-R和PrimeSTAR HS高保真DNA聚合酶，按常规方法进行PCR扩增。反应体系50μL：5×PrimeSTAR Buffer 10μL；dNTP Mixture(2.5mmol/L each)4μL；上游引物INHBB-F 1μL；下游引物INHBB-R 1μL；水貂卵巢组织cDNA2μL；PrimeSTAR HS DNA Polymerase(2.5U/μL)1μL；ddH₂O 31μL。反应条件为：95℃预变性3min；95℃变性30s、60℃退火30s、72℃延伸2min，反应35个循环；最后72℃延伸10min。PCR扩增产物利用琼脂糖凝胶电泳鉴定。

1.6水貂INHBB基因优化及合成

经PCR扩增的水貂INHBB基因在上海生工生物公司测序，序列为SEQ ID NO:2所示。由于每个氨基酸对应2-3个密码子，而这些密码子在不同生物中使用的频率并不相同，所以我们将水貂INHBB氨基酸的密码子替换掉，替换为啮齿类动物喜欢的密码子，但并不改变氨基酸序列，这样可以促使水貂激活素B分泌量增加。时我们将水貂INHBB氨基酸序列内佛林蛋白酶切割位点替换为理论切割位点，可以增加成熟的水貂激活素B的释放。密码子优化后的基因序列如SEQ ID NO:3所示，在苏州金唯智生物科技有限公司合成。

1.7水貂INHBB基因克隆载体的构建

基因合成产物经变性和退火后和pEASY-Blunt Simple Cloning Vector平端克隆载体进行连接。反应体系为：pEASY-Blunt Simple Cloning Vector平端克隆载体1μL、基因合成产物3μL、ddH₂O 1μL，25℃连接15min。将连接产物加入50μL大肠杆菌DH5α感受态细胞中，冰浴30min，42℃热激90s，立即移入冰中静置5min，之后加入500μL 37℃预温的无抗性的LB培养基，37℃摇床培养1h，最后将菌液均匀涂布含有Kanamycin的LB固体培养基上，放入37℃生化培养箱内过夜培养，筛选阳性菌落。随机挑取10株单克隆菌落。按照质粒小提试剂盒说明书提取重组质粒pEASY-INHBB-Mink。用PCR法鉴定出连接成功的阳性克隆后，送到上海生工生物公司测序。

1.8 pcDNA4/INHBB-Mink真核表达质粒的构建

以上述质粒pEASY-INHBB-Mink为模板，使用引物P4-INHBB-F、P4-INHBB-R和PrimeSTAR HS高保真DNA聚合酶，按常规方法进行PCR扩增。PCR产物经1.0％的琼脂糖凝胶电泳鉴定并回收。将纯化后的P4-INHBB-Mink基因与真核表达载体pcDNA4/myc-His同时利用限制性内切酶BamH I和EcoRI进行双酶切，经1.0％的琼脂糖凝胶电泳鉴定并回收。回收后的P4-INHBB-Mink基因片段和经同样双酶切的真核表达载体pcDNA4/myc-His进行连接。将连接产物加入100L大肠杆菌DH5α感受态细胞中进行转化。随机挑取15株单克隆菌落，用PCR法鉴定阳性克隆菌落。提取阳性克隆菌的重组质粒。用PCR法、单双酶切鉴定连接正确后将菌液送到上海生工生物公司测序。测序鉴定插入方向及读码框完全正确后用去内毒素质粒提取试剂盒提取质粒。用微量紫外分光光度计测定其浓度及纯度，-20℃贮存备用。所得到的重组真核表达质粒命名为pcDNA4/INHBB-Mink。

1.9 pcDNA4/INHBB-Mink在CHO细胞中瞬时表达并鉴定

CHO细胞系在含10％FBS的DMEM-F12培养基中，于37℃、5％的CO₂孵箱中培养。在转染的前一天将5×10⁶个细胞接种到直径为60mm的一次性培养皿内。待CHO细胞汇合度为70％～80％时(大约24h后)，按照LTX试剂盒说明书操作，将重组表达质粒pcDNA4/INHBB-Mink转染细胞。同时设转染pcDNA4/myc-His空质粒的细胞为阴性对照。转染48h后，使用兔抗His标签单克隆抗体对转染重组表达质粒pcDNA4/INHBB-Mink、pcDNA 4/myc-His的CHO细胞进行免疫荧光及Western Blot鉴定。

1.10水貂激活素B的表达及纯化

pcDNA4/INHBB-Mink质粒转染CHO细胞12h后，用ExpiCHO^TMExpression Medium继续培养48h后，收集细胞培养液，4℃、10000g离心10min，收集并保存上清液。根据Ni-NTA SpinKit说明书，用含10mmol/L咪唑的平衡液NPI-10(不含1％CA-630)平衡Ni-NTA离心柱。以890x g(约2900rpm)离心2min。将含有水貂激活素B的细胞培养液加入预先平衡的Ni-NTA离心柱上。以270x g(约1600rpm)离心5min。用600μL缓冲液NPI-20(含20mmol/L咪唑)洗涤Ni-NTA离心柱两次。分别以890x g(约2900rpm)离心2分钟。最后用300μL Buffer NPI-500(含500mmol/L咪唑)将蛋白质洗脱两次。以890x g(约2900rpm)离心2分钟，并收集洗脱液。用Western blot法鉴定蛋白纯化。

ExpiCHO-S^TM细胞在37℃，相对湿度≥80％，CO2浓度为8％的培养箱中培养。摇摆振动直径为19mm的摇动速度设定为125±5rpm。当细胞活力≥90％且细胞密度为4×10⁶到6×10⁶个活细胞/mL(通常在融化3-4天后)，传代培养细胞。且细胞密度为3×10⁶到4×10⁶个活细胞/mL，培养细胞过夜。在第二天，确定活细胞密度和活力后进行转染。转染前ExpiCHO-S^TM细胞应达到约7×10⁶到10×10⁶个活细胞/mL的密度，活细胞比例在95-99％。

首先用预热至37℃的M Expression Medium将ExpiCHO-S^TM细胞稀释到6×10⁶个活细胞/mL的最终密度，轻轻旋转烧瓶以混合细胞。其次制备ExpiFectamine^TMCHO/pcDNA4/INHBB-Mink质粒DNA复合物，如下所述。

1)将ExpiFectamine^TMCHO试剂瓶轻轻颠倒混匀4-5次。

2)用冷的OptiPRO^TM培养基稀释pcDNA4/INHBB-Mink质粒DNA。

3)用OptiPRO^TM培养基稀释ExpiFectamine^TMCHO试剂。

4)将稀释好的ExpiFectamine^TMCHO试剂加入到稀释后的pcDNA4/INHBB-Mink质粒DNA中轻轻混匀。

5)将ExpiFectamine^TMCHO/pcDNA4/INHBB-Mink质粒DNA复合物在室温下孵育1-5分钟，然后将溶液缓慢地转移到摇瓶中，在加入期间轻轻旋转烧瓶。

6)在37℃，相对湿度≥80％，CO₂浓度为8％的培养箱中的摇床上悬浮培养。

7)转染后第1天，加300μL ExpiFectamine^TMCHO Enhancer与12mL ExpiCHO^TMFeed到烧瓶内。在加入过程中轻轻旋转烧瓶。将烧瓶放回37℃的恒温箱中继续培养。

8)转染后第5天，将12mL ExpiCHO^TMFeed加入烧瓶，并立即将烧瓶放回培养箱中并在32℃下继续培养5天。

9)转染后10天收集蛋白并根据6×His-Tagged Protein Purification Kit说明书纯化蛋白。

纯化后的蛋白经BCA方法测定浓度后用Western blot法鉴定。

1.11水貂激活素B生物活性的测定

1.11.1小鼠卵丘颗粒细胞的培养

将小鼠断颈处死，迅速取出双侧卵巢置于预温过的含有双抗的灭菌生理盐水液滴中。将采集到的小鼠卵巢，用含有双抗的灭菌生理盐水清洗5次后带入无菌室。用1mL注射器的针头刺破小鼠卵巢表面的卵泡壁。然后在光镜下使用拉制好的玻璃吸管捡出卵丘-卵母细胞复合体。将捡出来的卵丘-卵母细胞复合体放入1.5mL离心管内，通过反复吹打脱落颗粒细胞，置于离心管内以2000r/min离心5min。用含有10％胎牛血清、100U/mL青霉素、100μg/mL硫酸链霉素和1×GlutaMAX的DMEM-F12细胞培养液将颗粒细胞吹打混匀后，接种到60mm培养皿内，同时利用玻璃吸管捡出所有卵母细胞并弃掉。最后置于37℃、5％的CO₂培养箱中培养。

1.11.2 Western Blot检测Smad信号通路

在小鼠卵丘颗粒细胞生长密度达到80％左右时，将培养基更换为低血清培养基(含有0.5％胎牛血清)，继续培养细胞24h。然后在低血清培养基中加入外源性重组的水貂激活素B(25ng/mL)处理细胞2h。将处理后的小鼠卵丘颗粒细胞以及对照组的小鼠卵丘颗粒细胞用冷的PBS清洗后，按照Mammalian试剂盒说明书提取细胞总蛋白。蛋白上样量为30μg，浓缩胶中电压为90V，时间30min，分离胶的电压为120V，时间为75min。电泳凝胶电转移NC膜，转膜电压为90V，时间为80min。用TBST稀释的5％BSA室温振荡封闭1h。本研究中使用的一抗信息见表1。最佳稀释比例的一抗在4℃冰箱孵育过夜，TBST洗涤3次，每次10min，再加入用5％BSA稀释的HRP标记的二抗(见表1)，37℃孵育1h，TBST洗涤3次，每次10min，最后用ECL发光液显影。

表1抗体信息表

1.12实验数据处理

试验数据用SPSS 16.0统计分析软件One-way ANOVA进行方差分析和显著性检验，结果用平均值和标准方差(SEM)表示，P<0.05时判为差异显著，P>0.05时判为差异不显著。

2结果

2.1水貂INHBB基因的扩增

RT-PCR扩增的产物分别经1％琼脂糖凝胶电泳显示，在约1290bp处有一明显扩增条带,与预期的目的基因INHBB大小一致(见图1)。

2.2真核表达质粒pcDNA4/INHBB-Mink的构建与鉴定

为了使目的基因在CHO细胞中具有高的表达效率，我们使用OPTIMWIZ密码子优化工具，对北极狐INHBB基因的编码区序列进行了密码子偏好性、GC含量等关键参数进行优化。在不改变氨基酸序列的基础上我们将237个核苷酸突变，将密码子优化为啮齿类动物常用密码子，同时将GC含量降到55.76％。

2.3真核表达质粒pcDNA4/INHBB-Mink的构建与鉴定

构建好的重组质粒pcDNA4/INHBB-Mink，经PCR、BamH I单酶切、BamH I和EcoRI双酶切鉴定结果(见图2)显示pcDNA4/INHBB-Mink质粒构建初步成功，然后进一步进行核苷酸序列测定，结果显示插入pcDNA4/myc-His的INHBB基因的读码框架和插入方向均正确。

2.4 INHBB基因在CHO细胞中瞬时表达

将重组质粒pcDNA4/INHBB-Mink和对照空载体pcDNA4/myc-His转染CHO细胞48h后，用4％的多聚甲醛固定细胞，然后使用兔抗His标签单克隆抗体进行免疫荧光染色，细胞核用DAPI染色。荧光显微镜下发现而转染pcDNA4/myc-His空质粒的细胞在细胞质和细胞核内没有绿色荧光(图3，B3)；转染pcDNA4/INHBB-Mink质粒的细胞质内有弥散的绿色荧光，在细胞质内有大量的绿色荧光显现，细胞核内没有绿色荧光分布(图3，A3)。表明INHBB在CHO细胞中表达后，主要分布于细胞质内。将转染重组质粒pcDNA4/INHBB-Mink和对照空载体pcDNA4/myc-His 48h后的CHO细胞总蛋白进行Western Blot鉴定，结果(图4)发现转染转染重组质粒pcDNA4/INHBB-Mink的CHO细胞在45KD处有一条特异的条带，这与水貂激活素B的bate A亚基大小一致。然而转染空载体pcDNA4/myc-His的CHO细胞没有条带。

2.5水貂激活素B蛋白纯化及鉴定

利用无血清CHO表达方法，表达了水貂激活素B。将含有水貂激活素B的细胞培养液上清利用非还原SDS上样缓存液进行了SDS-PAGE分离，然后后利用考马斯亮蓝显色，结果显示水貂激活素B条带明显，大小一致(图5)。同时利用His标签蛋白纯化试剂盒纯化水貂激活素B，然后利用BCA试剂盒测定蛋白浓度，结果发现体外表达水貂激活素B的蛋白含量为15ng/μL。利用His标签抗体对纯化后的水貂激活素B进行Western blot检测，结果发现利用非还原性SDS-PAGE上样缓存液变性的水貂激活素B所得目的条带有两条，大小约为58KD和26KD这与预期水貂激活素B的大小一致(图6A)。使用还原性SDS-PAGE上样缓存液变性的水貂激活素B所得目的条带有两条，大小约为45KD和13KD这与预期水貂激活素B的大小一致(图6B)。体外表达的水貂激活素B有两条目的条带主要是因为，它包含了前体蛋白和成熟蛋白两种形式，前体蛋白主要由一分子全长INHBB亚单位(约45KD)和一分子切割后的成熟的INHBB亚单位(约13KD)组成。然而成熟的水貂激活素B是由2分子成熟的INHBB亚单位(约13KD)组成(图7)。

2.6水貂激活素B可以激活SMAD信号通路

为了证实体外表达的水貂激活素B是否具有生物学活性，我们利用猪颗粒细胞测试了体外表达的水貂激活素B能否激活经典的SMAD信号通路。利用25ng/mL纯化的水貂激活素B处理60min可以诱导SMAD2或SMAD3磷酸化(图8)。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

SEQUENCE LISTING

<110> 中国农业科学院特产研究所

<120> 水貂激活素B蛋白及其制备与应用

<160> 7

<170> PatentIn version 3.3

<210> 1

<211> 424

<212> PRT

<213> Mustula Vison

<400> 1

Met Pro Leu Leu Trp Leu Arg Gly Phe Leu Leu Ala Ser Cys Trp Ile

1 5 10 15

Ile Val Lys Ser Ser Pro Thr Pro Gly Ser Glu Gly His Gly Ala Ala

20 25 30

Pro Asp Cys Pro Ser Cys Ala Leu Ala Ala Leu Pro Lys Asp Val Pro

35 40 45

Asn Ser Gln Pro Glu Met Val Glu Ala Val Lys Lys His Ile Leu Asn

50 55 60

Met Leu His Leu Lys Lys Arg Pro Glu Val Thr Gln Pro Val Pro Lys

65 70 75 80

Ala Ala Leu Leu Asn Ala Ile Arg Lys Leu His Val Gly Lys Val Gly

85 90 95

Glu Asn Gly Tyr Val Glu Ile Glu Asp Asp Ile Gly Arg Arg Ala Glu

100 105 110

Met Asn Glu Leu Met Glu Gln Thr Ser Glu Ile Ile Thr Phe Ala Glu

115 120 125

Ser Gly Thr Ala Arg Lys Thr Leu His Phe Glu Ile Ser Lys Glu Gly

130 135 140

Ser Asp Leu Ser Val Val Glu Arg Ala Glu Val Trp Leu Phe Leu Lys

145 150 155 160

Val Pro Lys Ala Asn Arg Thr Arg Thr Lys Val Thr Ile Arg Leu Leu

165 170 175

Gln Lys His Pro Gln Gly Ser Ala Asp Ala Gly Glu Asp Ala Glu Glu

180 185 190

Met Gly Phe Ala Glu Glu Arg Asn Glu Val Leu Ile Ser Glu Lys Val

195 200 205

Val Asp Ala Arg Lys Ser Thr Trp His Ile Phe Pro Val Ser Ser Ser

210 215 220

Ile Gln Arg Leu Leu Asp Gln Gly Arg Ser Ser Leu Asp Val Arg Ile

225 230 235 240

Ala Cys Glu Gln Cys His Glu Thr Gly Ala Ser Leu Val Leu Leu Gly

245 250 255

Lys Lys Lys Lys Lys Glu Glu Glu Gly Glu Gly Lys Lys Lys Asp Gly

260 265 270

Ala Asp Gly Gly Ala Gly Gly Asp Glu Asp Lys Glu Gln Ser His Arg

275 280 285

Pro Phe Leu Met Leu Gln Ala Arg Gln Ser Glu Asp His Pro His Arg

290 295 300

Arg Arg Arg Arg Gly Leu Glu Cys Asp Gly Lys Val Asn Ile Cys Cys

305 310 315 320

Lys Lys Gln Phe Phe Val Ser Phe Lys Asp Ile Gly Trp Asn Asp Trp

325 330 335

Ile Ile Ala Pro Ser Gly Tyr His Ala Asn Tyr Cys Glu Gly Glu Cys

340 345 350

Pro Gly His Ile Ala Gly Thr Ser Gly Ser Ser Leu Ser Phe His Ser

355 360 365

Thr Val Ile Asn His Tyr Arg Met Arg Gly His Ser Pro Phe Ala Asn

370 375 380

Leu Lys Ser Cys Cys Val Pro Thr Lys Leu Arg Pro Met Ser Met Leu

385 390 395 400

Tyr Tyr Asp Asp Gly Gln Asn Ile Ile Lys Lys Asp Ile Gln Asn Met

405 410 415

Ile Val Glu Glu Cys Gly Cys Ser

420

<210> 2

<211> 1275

<212> DNA

<213> Mustula Vison

<400> 2

atgcccttgc tttggctgcg aggatttctg ttggcgagtt gctggattat agtgaagagc 60

tcccccaccc cgggatccga ggggcacggc gcggcccccg actgcccgtc ctgcgcgctg 120

gccgccctcc caaaggacgt gcccaactct cagccggaga tggtggaggc cgtcaagaag 180

cacattctga acatgctgca cttgaagaag agacccgaag tcacgcagcc ggtacccaag 240

gcggcgcttc tgaacgccat ccgaaagctc catgtgggca aagtggggga gaacgggtac 300

gtggagatag aggatgacat cggcaggagg gcagaaatga atgaactcat ggagcagacc 360

tcggagatca tcacgttcgc ggaatcaggc acagccagga aaacgctgca ctttgagatt 420

tccaaagaag gcagtgacct gtccgtggtg gagcgagccg aagtctggct cttcctcaaa 480

gtccccaagg ccaacaggac caggaccaaa gtcaccatcc ggcttttgca gaagcacccg 540

cagggcagcg cagacgcagg ggaggacgcc gaggagatgg gcttcgcgga ggagaggaac 600

gaagtgttga tatcggaaaa ggtggtggac gcacgcaaga gcacctggca catcttcccg 660

gtgtccagca gcatccagcg gttgctggac cagggcagga gctccctgga cgttcggatt 720

gcctgcgagc agtgccacga gacgggcgcc agcctggtgc tcctgggcaa gaagaagaag 780

aaggaggagg agggggaggg gaagaagaag gacggagcag acggaggggc agggggggac 840

gaggacaagg agcagtccca cagacctttc ctcatgctgc aggcccgcca gtcggaagac 900

cacccccacc ggcggcggcg gcggggcctg gagtgcgacg gcaaggtcaa catctgctgt 960

aagaaacagt tctttgtcag cttcaaggac atcggctgga acgactggat catcgctccc 1020

tccggctatc acgccaacta ctgcgagggc gagtgcccgg gccacatagc gggcacttcg 1080

gggtcctcgc tctccttcca ctcgaccgtc atcaaccatt accgaatgcg ggggcacagc 1140

ccgttcgcca acctcaagtc gtgctgtgtg cccaccaagc tgagacccat gtccatgctg 1200

tactatgacg atgggcagaa catcatcaag aaggacattc agaacatgat agtggaggag 1260

tgcgggtgct catag 1275

<210> 3

<211> 1302

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 3

atggtgctgc tgtggttacg tggcttttta ctggccagct gttggatcat tgtgaagagc 60

tcccccacac ccggttctga aggacatgga gccgcccccg attgtcctag ctgtgcttta 120

gccgctctgc ccaaagatgt gcctaactcc cagcccgaga tggtggaggc cgtcaagaag 180

catatcctca acatgctgca cttaaagaag aggcccgaag tgacccagcc cgttcctaag 240

gccgctctgc tgaacgccat tagaaagctg cacgtgggca aggtgggcga gaacggctac 300

gtggagatcg aggatgacat tggtcgtagg gctgaaatga acgagctgat ggagcagacc 360

tccgaaatta tcaccttcgc cgagagcggc accgctagga agactttaca ctttgagatc 420

agcaaggagg gcagcgattt atccgtggtg gaaagggctg aggtctggct gtttttaaag 480

gtgcccaagg ccaatcgtac cagaaccaaa gtgaccatta ggctgctgca gaagcacccc 540

caaggttctg ctgacgctgg agaggacgcc gaggagatgg gctttgctga ggagaggaac 600

gaggtgctca tctccgagaa ggtggtcgac gctaggaaga gcacatggca catcttcccc 660

gttagcagct ccatccagag gctgctggat caaggtcgta gctctttaga cgtgaggatt 720

gcttgtgagc agtgccacga aaccggagcc tctttagtgc tgttaggcaa aaagaagaaa 780

aaggaggagg agggcgaggg caaaaagaaa gatggcgccg acggcggcgc cggaggcgac 840

gaggataaag agcagagcca tcgtcccttt ctgatgctgc aagctcgtca gagcgaggac 900

catccccata ggaggagaag acgtggttta gagtgtgacg gcaaggtgaa catctgttgc 960

aaaaagcagt tcttcgtgtc ctttaaggac atcggctgga acgactggat catcgcccct 1020

agcggatacc acgccaacta ctgcgaggga gagtgtcccg gtcacatcgc tggcaccagc 1080

ggaagcagcc tcagcttcca cagcaccgtg atcaaccact ataggatgag gggccacagc 1140

cccttcgcca atttaaaatc ttgttgcgtg cccacaaagc tgaggcccat gagcatgctg 1200

tactatgacg acggccagaa tatcattaaa aaggatatcc agaacatgat cgtggaagag 1260

tgtggctgta gcggcggcgg cggttctggc ggaggcggca gc 1302

<210> 4

<211> 18

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 4

gctgccagga tgcccttg 18

<210> 5

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 5

gctctatgag caaccacact c 21

<210> 6

<211> 29

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 6

cgggatcccg ataatggcct tgctctggc 29

<210> 7

<211> 24

<212> DNA

<213> 人工序列

<400> 7

cggaattctg agcaaccaca ctcc 24

Claims

1.水貂激活素βB亚基，其氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。

2.水貂激活素B蛋白，其由两个权利要求1所述的水貂激活素βB亚基组成。

3.分离的核酸，其编码权利要求1所述激活素βB亚基。

4.根据权利要求3所述的核酸，其核苷酸序列如SEQ ID NO:2或3所示。

5.载体，其包含权利要求3或4所述的核酸；

优选的，所述载体选自pEASY-Blunt Simple Cloning Vector和/或pcDNA4/myc-His。

6.宿主细胞，其被权利要求3或4所述的核酸或权利要求5所述的载体所转化；

优选的，所述宿主细胞选自CHO细胞系。

7.一种制备水貂激活素βB亚基或水貂激活素B蛋白的方法，其特征在于，包括：

在培养基中培养权利要求6所述的宿主细胞，从所培养的宿主细胞中回收如此产生的蛋白。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，从所培养的宿主细胞中回收的蛋白带有his tag，所述方法还包括将所述蛋白经亲和层析柱处理；

优选的，所述亲和层析柱的填充物为Ni-Agarose Resin填料。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在用所述亲和层析柱对所得蛋白进行处理时：

10.权利要求1所述的水貂激活素βB亚基，或权利要求2所述的水貂激活素B蛋白在制备调节水貂生理功能的药物中的应用；

所述生理功能包括：组织细胞生长调节，免疫调节，调节神经细胞分化，调节成骨细胞功能，调节红细胞生产，提高FSH受体的表达，降低LH诱导雄激素的生产，增强垂体分泌FSH的能力，促进卵泡发育以及卵母细胞成熟，延缓卵泡闭锁和黄体化，提高精子活力，精子数量，提高雄性水貂配种能力中的一种或多种。