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DNA結臺蛋白的分離及克隆

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1. 蛋白質純化法和序列分析法

克隆DNA結合蛋白,蛋白質純化法,在得到氨基酸序列后,設計PCR簡并引物,用于擴增基因片段,zui后通過cDNA文庫篩選得到全長cDNA。該方法在共價交聯有目的DNA序列的寡核苷酸多聯體的柱層析樹脂中進行。這種技術稱為序列特異性DNA親和層析。DNA親和層析方法與常規的層析方法相似,但往往使用大量的蛋白質使層析柱超載,這樣可以增加DNA親和層析的成功率。

蛋白質純化到某種程度后,在銀染的凝膠上會看到一條帶或多條帶,因此需要進一步確定哪些條帶的蛋白質與DNA結合活性相對應,可采用變性/復性、DNA―蛋白質印跡法及交聯法進行確定。相對而言,變性/復性技術能夠提供更多的信息。首先通過SDS―PAGE分離DNA親和純化樣品中的蛋白質。電泳后,用刀片將凝膠上相關泳道切成多個凝膠塊。每個凝膠塊中的蛋白質通過在合適的緩沖液中浸泡,進行變性,并從聚丙烯酰胺中洗脫。洗脫后通過變性液逐級稀釋成非變性緩沖液,使蛋白質復性,或者在非變性緩沖液中透析。然后,利用EMSA和DNase I足跡法分析每一個樣品,確定特異性DNA―蛋白質結合活性的存在。

2.  氨基酸序列分析及基因克隆

對于已經確定具有DNA特異性結合活性的蛋白質可以通過測序獲得蛋白質的部分肽段序列,也可以利用純化的蛋白質制備抗體,篩選表達文庫。肽段測序法更為常用,具體過程是:將蛋白質通過化學法或酶切法切成小肽段,通過質譜進行測序,然后通過數據庫檢索進行分析,確定它們是否與已知蛋白質或表達序列標簽相對應。如果相對應,其基因或基因片段可以通過合適的途徑得到或通過RT―PCR進行分離。可以利用簡并引物,通過多種PCR方法分離基因片段。PCR產物可以直接測序,也可以克隆進常規載體后進行測序。

為了確認克隆得到的基因編碼目的蛋白質,可通過兩種方法進行驗證:①制備重組蛋白質,將該重組蛋白質的DNA結合特征和zui初抽提物的DNA結合特征相比較,可以用EMSA方法檢測遷移率是否一致,或者用DNase I足跡法觀察保護模式是否相同。②制備抗重組蛋白質或人工合成抗體的多肽,分析它們是否和抽提物及純化蛋白質相互作用。抗體能夠超變動或破壞利用抽提物觀察到的EMSA復合體。

對于與DNA相互作用的蛋白質的克隆,也可以通過其他的方法進行,如酵母單雜交等。

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