组蛋白H2A抗体的应用

背景^[1-3]

组蛋白H2A抗体是可以特异性结合组蛋白H2A的多克隆免疫球蛋白，主要用于体外检测组蛋白H2A的免疫学相关实验。

组蛋白（histone）是真核生物体细胞染色质与原核细胞中的碱性蛋白质，和DNA共同组成核小体结构。它们是染色质的主要蛋白质组分，作为DNA缠绕的线轴，并在基因调控中发挥作用，但是原核细胞组蛋白对基因调控的作用非常微弱。没有组蛋白，染色体中未缠绕的DNA将非常长（人类DNA中的长宽比超过1000万比1）。例如，每个人类二倍体细胞（含有23对染色体）具有约1.8米长的DNA，但是在组织蛋白上缠绕它具有约90微米（0.09毫米）的染色质，当在有丝分裂期间复制和浓缩时，其导致约120微米的染色体。

组蛋白的基因非常保守。亲缘关系较远的种属中，四种组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）氨基酸序列都非常相似，如海胆组织H3的氨基酸序列与来自小牛胸腺的H3的氨基酸序列间只有一个氨基酸的差异，小牛胸腺的H3的氨基酸序列与豌豆的H3也只有4个氨基酸不同。不同生物的H1序列变化较大，在某些组织中，H1被特殊的组蛋白所取代。如成熟的鱼类和鸟类的红细胞中H1则被H5所取代，精细胞中则由精蛋白代替组蛋白。染色质中的组蛋白与DNA的含量之比为1:1。

通常含有H1，H2A，H2B，H3，H4等5种成分。除H1外，其他4种组蛋白均分别以二聚体(共八聚体）相结合，形成核小体核心。DNA便缠绕在核小体的核心上。而H1则与核小体间的DNA结合。因此，一般认为组蛋白作为结构支持体的作用比其基因调节作用更为重要。

应用^[4][5]

用于组蛋白H2A衍生抗菌肽的重组表达及活性分析研究

对四膜虫及人类组蛋白H2A分析的基础上,通过基因工程技术,构建四膜虫及人类组蛋白H2A衍生的抗菌肽的高效融合表达载体,在大肠杆菌表达系统成功实现四膜虫组蛋白H2A衍生抗菌肽(Tetrahymena thermophila histone-derived antimicrobial peptides,ThAP)和人类蛋白H2A衍生抗菌肽(Human histone-derived antimicrobial peptides,HhAP)的重组表达,对重组蛋白的抑菌活性进行研究结果如下：

(1) ThAP和HhAP基因的设计合成根据四膜虫及人类组蛋白H2A序列,设计H2A衍生的HDAPs:ThAP和HhAP肽序列,利用大肠杆菌偏爱密码子表,合成在大肠杆菌中高效表达的组蛋白衍生物抗菌肽基因片段ThAP和HhAP,并构建于克隆载体pUC57上。

(2) ThAP和HhAP生物信息学分析通过抗菌肽数据库网站及SOPMA程序在线分析了ThAP和HhAP氨基酸残基的分子量大小、净电荷数、两亲性、等电点、二级结构及三级结构等,预测结果显示：ThAP和HhAP蛋白质分子量分别为2.15KD.2.22KD:ThAP主要由α螺旋结构组成,占57.89%,HhAP主要由α螺旋(43%)和无规卷曲结构(38%)组成。

(3) 重组表达质粒的构建及GST-ThAP和GST-HhAP的表达及纯化将重组质粒pUC57-ThAP和pUC57-HhAP用BamHI和XholI双酶切,目的基因与表达载体pGEX-4T-1连接,获得pGEX-4T-1-ThAP和pGEX-4T-l-HhAP重组表达质粒。重组质粒分别转化至大肠杆菌BL21株中,获得重组工程菌株BL21/pGEX-4T-1-ThAP和BL21/pGEX-4T-1-HhAP.0.1mM IPTG,37℃诱导4h,GST-ThAP和GST-HhAP表达,GST琼脂糖亲合层析柱分离纯化得到融合蛋白GST-ThAP和GST-HhAP。

(4)GST-ThAP和GST-HhAP活性检测GST-ThAP(ThAP)/GST-HhAP对革兰氏阴性细菌大肠杆菌(DH5α)和革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌的抑菌活性结果显示：融合蛋白GST-ThAP和GST-HhAP对G+和G-细菌均有抑制作用,融合蛋白GST-ThAP比GST-HhAP对DH5α抑制作用明显；GST-HhAP比GST-ThAP对金黄色葡萄球菌抑菌活性强。

参考文献

[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]卫银丹.组蛋白H2A衍生抗菌肽的重组表达及活性分析[D].山西大学,2013.