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一種人源殺蟲蛋白及其制備方法與應用_4

文檔序號:9211264閱讀:來源:國知局
列完全一致;2F7序列的重鏈2區(qū)76位出現(xiàn)終止子;因 此最終只選擇3A5 (Y124G)用作下一步的Biacore分析,與Y124G相對應的上清液為突變 型上清液。
[0044] 實施例4殺蟲蛋白Y124G與昆蟲BBMV的結合實驗 取實施例3中處于平臺期的突變型上清液200 μ L,(野生型對照、陰性對照分別取實 施例3中獲得的C7上清液和D5上清液)加入到20 mL 2XTY-AG培養(yǎng)基中,于250 r/min、 37°C條件下振蕩培養(yǎng)至0D6(I(I=0.4 (約2 h)后,加入2X1011輔助噬菌體M13K07,200 r/ 11^11、37 1:振蕩培養(yǎng)111;于1 800 #條件下離心1〇1^11,去上清液,用2〇1^2\1¥-41(培 養(yǎng)基重懸沉淀,200 r/min、30 °C振蕩培養(yǎng)過夜;次日于1800綠件下離心10 min,加入5 mL PEG/NaCl充分混勻后冰浴I h ;然后于3300 g條件下離心30 min,棄上清,再用10 mL PBS重新懸浮沉淀,最后再于116000 g條件下離心10 min,取上清液,作為突變樣品用于 后續(xù)樣品檢測;野生型對照為處于平臺期的C7上清液,其檢測樣品為野生型樣品;陰性對 照為處于平臺期的D5上清液,其檢測樣品為陰性樣品。
[0045] 實驗操作使用BIAcore XlOO實驗平臺(GE Healthcare),數(shù)據分析使用Biacore XlOO 評價軟件(GE Healthcare),實驗方法米用 Richter 等(2014)和 Kalyoncu 等(2014) 的實驗方法,反應過程中所用材料氨基偶聯(lián)試劑盒、系統(tǒng)緩沖液HBS-EP (10 mmol/L HEPES pH 7.4,150 mmol/L NaCl,3 mmol/L EDTA,0. 05% Tween 20)、上樣緩沖液(10 mmol/L NaAc ρΗ=4·0,4.5,5.0,5. 5);再生緩沖液(10 mmol/L Glycine-HCl pH=L 5,2.0,2.5, 3.0,5 mmol/L NaOH )和CM5傳感芯片(sensor chip CM5)均為Biacore標配產品。實驗所 用受體蛋白稻縱卷葉螟中腸 BBMV使用PBS溶解到500 mg/L,反應時用NaAc稀釋到50 mg/ L;待測樣品Cry IB (陽性對照CK+)和抗獨特型單鏈抗體Y124G (突變型)、C7 (野生型)、D5 (陰性對照CIO使用HBS-EP緩沖液稀釋到指定濃度,所有試劑均用去離子水配制,用0. 22 μ m濾膜過濾,使用前超聲除氣。
[0046] 稻縱卷葉螟中腸 BBMV作為受體蛋白,通過氨基偶聯(lián)法固定到CM5傳感芯片上。 將CM5傳感芯片F(xiàn)Cl通道設為對照通道,F(xiàn)C2通道設為反應通道?;罨疐C2通道并且待基 線平穩(wěn)后,分別進樣一定體積的不同pH值(4. 0,4. 5, 5.0,5. 5),包含BBMV (50 mg/L)的 NaAcQO mmol/L)緩沖液,通過傳感圖譜判斷吸附情況選取合適的pH值,封閉并確定固定 BBMV至芯片上的蛋白量。然后使用不同pH值(1.5,2.0,2. 5,3.0)再生緩沖液確定芯片 再生反應的最適PH值。所有樣品均以10 yL/min的流速連續(xù)經過芯片表面,上樣時間均 為120 s,再生時間60 s。FCl通道為氨基偶聯(lián)試劑盒活化-失活處理的對照通道,F(xiàn)C2通 道是固定了 BBMV的反應通道。最后的傳感圖顯示FC2-FC1的響應值(以RU表示)。該RU 值排除了受體和配體之間靜電吸附導致的非特異性干擾信號,并扣除液體折射參數(shù)的變化 和背景的非特異性作用。
[0047] SPR測定上樣緩沖液選擇ρΗ=4·0的NaAc (10 mmol/L)最終偶聯(lián)量為1267 RU, 再生選擇?^1值2.5的617(^1^-!1(:1(10臟〇1/1)和5臟〇1/1恥0!1。¥1246、〇7、05、(:巧18 作為待測分析物,逐個流過CM5芯片表面。樣品同BBMV的結合能力如圖9所示,陰性對照 D5同BBMV基本沒有結合,CrylB毒素(20 μ g/mL)的結合能力最強。突變型Y124G比野生 型C7的結合能力強,提高了 2. 1倍。
[0048] 實施例5生物測驗 將新鮮水稻葉分別放入IOmL實施例4制備的突變樣品中,浸漬10 s后取出晾干;野生 型對照為實施例4制備的野生型樣品,陰性對照為實施例4制備的陰性樣品,陽性對照為濃 度為0.2g/L CrylB毒素,空白對照為清水。
[0049] 將處理后的水稻葉分別放入養(yǎng)蟲小管,每管接入1頭已饑餓4 h的稻縱卷葉螟3 齡幼蟲,然后置小管于溫度為26±1 °C,相對濕度80±5 %,光照條件大于14 h的培養(yǎng)箱內 飼養(yǎng)。24、48、72 h后分別觀察、記錄死亡蟲數(shù),并于每次觀察后更換新的處理葉或對照葉繼 續(xù)飼養(yǎng)直到實驗結束。取出幼蟲檢查時以小毛筆輕觸蟲體,無明顯反應者為死亡。各處理 使用20頭3齡幼蟲,每處理3次重復。試蟲死亡率采用Abbott公式對死亡率進行校正,并 以平均數(shù)土標準誤表示(3次重復試驗)。
[0050] 校正死亡率=(處理死亡率一對照死亡率)/ (1 一對照死亡率)X 100% 各處理時間相同時各個樣品之間的比較采用單因素方差分析(One -way AN0VA)和 Tukey顯著性檢驗,使用SPSS軟件進行數(shù)據處理,處理結果如表2所示: 表2抗獨特型單鏈抗體對稻縱卷葉螟的殺蟲效果比較
注:表中各列數(shù)據后不同小寫字母表示差異顯著(K0. 05)。
[0051] 由表2可見,經過24 h的處理,殺蟲蛋白Y124G跟野生型C7單殺蟲效果無明顯差 異,但是48 h后,尤其是經過72 h的處理,Y124G將野生型C7的校正死亡率從42. 22%提 高到56. 67%,殺蟲活性顯著提高,因此認為,殺蟲蛋白Y124G為" β型",且與CmAPN具有較 高親和力。
[0052] 本發(fā)明所保護的技術方案并不僅限于上述實施例,本領域技術人員應當理解,根 據本實施例記載的內容,不經過創(chuàng)造性勞動對其進行部分修改或等同替換,而不脫離本發(fā) 明技術方案的宗旨和范圍,其均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種人源殺蟲蛋白,其編碼核苷酸序列如SEQ ID NO. 5所示,氨基酸序列如SEQ ID NO. 6所示。2. 如權利要求1所述人源殺蟲蛋白的制備方法,其特征在于,具體步驟如下: (a)對抗CrylB毒素獨特型單鏈抗體C7和稻縱卷葉螟中腸BBMV上的APN分別同源建 模:抗CrylB毒素獨特型單鏈抗體C7的VH選取人類生殖細胞抗體3-23/B3作為同源建模 的模板,VL模板選取人類抗體VK域作為同源建模的模板;CmAPN選擇人APN Cdl3作為同 源建模的模板; (b)利用ZDOCK程序對抗CrylB毒素獨特型單鏈抗體C7和稻縱卷葉螟中腸BBMV上的 APN的同源建模進行分子對接,將獲得的對接復合物提交至Mitchell Lab的熱點預測服務 器KFC2,定義抗CrylB毒素獨特型單鏈抗體C7為配體,確定配體的熱點; (c) 根據步驟b確定的熱點,以抗CrylB毒素獨特型單鏈抗體C7序列的重鏈3區(qū)A123、 Y124以及輕鏈2區(qū)S204、S207進行飽和突變,具體為: 首先以SEQ ID No. 1和SEQ ID No. 3為引物,以C7菌液為模板進行PCR擴增,將擴增 產物置于冰上,加入DpnI酶混勻,于37°C酶切過夜,次日獲得產物A; 然后以產物A和SEQ ID No. 2為引物,以C7菌液為模板進行PCR擴增,將擴增產物置 于冰上,加入DpnI酶混勻,于37°C酶切過夜,次日獲得產物B; 再以SEQ ID No. 4和SEQ ID No. 2為引物,產物B為模板進行PCR擴增,獲得產物C; 最后以SEQ ID No. 1和產物C為引物,產物B為模板進行PCR擴增,將擴增產物置于冰 上,加入DpnI酶混勻,于37°C酶切過夜,次日獲得產物D; (d)用NcoI酶和NotI酶對純化后的產物D以及噬菌體載體pIT2分別進行雙酶切,回 收酶切產物并以T4 DNA連接酶連接,16°C溫度下過夜;次日將連接產物轉入TGl電轉化感 受態(tài)細胞中,然后將轉化菌均勻涂布于TYE-AG平板中,37°C培養(yǎng)過夜;第二天,向TYE-AG平 板中加入I mL TY-甘油培養(yǎng)基,混勻后,獲得飽和突變抗體庫; 所述TY-甘油培養(yǎng)基為含有終濃度為15%甘油的2XTY液體培養(yǎng)基; (e) 以昆蟲中腸刷狀緣膜囊泡蛋白為靶抗原,利用噬菌體展示技術,經三輪"吸附-洗 脫-擴增"的淘篩過程,篩選出所述人源殺蟲蛋白。3. 如權利要求2所述人源殺蟲蛋白的制備方法,其特征在于,步驟c所述PCR擴增是 指: PCR擴增體系為:2XPCRPremix25iil、10iiM的引物各liil、模板 5ia、ddH20# 足至50ill; PCR擴增條件:94°C5min;94°C45s,56°C45s,72°Clmin,共 30 個循環(huán);72°C延 伸 10min;4°C保持。4. 如權利要求1所述人源殺蟲蛋白在農業(yè)害蟲防治中的應用。5. -種含權利要求4所述人源殺蟲蛋白的殺蟲劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種人源殺蟲蛋白,其編碼核苷酸序列如SEQ ID NO.5所示,氨基酸序列如SEQ ID NO.6所示;該人源殺蟲蛋白是由抗Cry1B毒素獨特型單鏈抗體C7定向突變形成飽和突變庫后應用噬菌體展示技術篩選獲得;其與昆蟲BBMV的親和力顯著高于突變前的抗體C7,可有效的替代Cry1B毒素用于生物防治蟲害,且其與C7同屬于人源抗體,作為生物農藥時,對人體危害小。
【IPC分類】C12N15/13, C07K16/12, A01P7/04, A01N47/44
【公開號】CN104926940
【申請?zhí)枴緾N201510326036
【發(fā)明人】劉賢金, 仲建鋒, 徐重新, 張霄, 劉媛, 張存政, 何鑫, 武愛華
【申請人】江蘇省農業(yè)科學院
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月15日
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