揭示牛分支杆菌mce4E蛋白的原核表达与二级结构：致病机理与靶位探索

本文主要探讨了牛分支杆菌哺乳动物细胞侵入蛋白4E（mce4E）的原核表达与二级结构分析。研究由徐广贤、赵德明等学者在中国农业大学动物医学院进行，目标是为了深入理解牛分支杆菌如何侵入宿主细胞并在肺泡巨噬细胞中长期存活，从而揭示其致病机制。研究者采用牛分支杆菌的DNA作为模板，通过聚合酶链反应（PCR）技术扩增并克隆了mce4E基因，将其插入到原核表达载体pET30a(+)中，随后进行了序列验证，确认该基因与已知牛分支杆菌和人类分支杆菌的mce4E基因具有100%同源性。 实验结果显示，重组的mce4E基因在大肠杆菌BL21中得到了高效表达，以包涵体形式存在，表达量占菌体总量的53.3%，蛋白质分子量约为45kDa。通过镍亲和层析法成功纯化了该蛋白，纯化率高达95%以上。进一步的分析通过透析复性和圆二色谱（CD）测定，确认mce4E蛋白具有典型的α螺旋结构，分析显示它含有39.1%的α螺旋、60.9%的无规卷曲，无β-折叠和转角结构。 这些发现对于理解mce4E在牛分支杆菌感染过程中的功能至关重要，因为它可能涉及到细菌的侵袭和生存策略。此外，识别出的α螺旋结构特征为开发针对牛分支杆菌的新药物提供了潜在的靶点，因为许多药物设计都是针对特定的蛋白质二级结构。该研究不仅为牛结核病的防治提供了新的科学依据，也为探索其他相关哺乳动物疾病提供了借鉴，尤其是在人与动物共患的结核病领域。 关键词：牛分支杆菌、哺乳动物细胞侵入蛋白、原核表达、圆二色谱分析。整个研究项目得到了高等学校博士学科点专项科研基金的支持，显示出研究者对该领域的重视和投入。通过这一系列的实验和理论工作，科学家们有望揭示牛分支杆菌更深层次的生物学特性，推动结核病防控工作的进展。