金黄地鼠朊蛋白基因克隆与原核表达研究：实验材料与遗传特性

金黄地鼠（Mesocricetus auratus），一种常用于研究神经系统疾病，特别是传染性海绵状脑病（Transmissible Spongiform Encephalopathies, TSEs）的实验动物，其朊蛋白（Prion Protein）的研究对于理解这些疾病的发病机制至关重要。这篇首发论文由中国农业大学动物医学院和河北农业大学动物科技学院的作者李玉荣、霍桂桃等人合作完成。 研究者采用逆转录聚合酶链反应（Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction, RT-PCR）技术，从金黄地鼠的脑组织中成功克隆出朊蛋白基因（Prion Protein Nucleic Acid, PRNP）的开放阅读框（Open Reading Frame, ORF）。他们首先从金黄地鼠基因组中获取了全长的PRNP ORF，长度为765bp，编码了一个254个氨基酸的前体蛋白。这个序列与已知的金黄地鼠序列（M14054）高度同源，同源性高达99.87%。值得注意的是，在分析中发现第116个氨基酸发生了一次同义突变，从gct变为gcc。 为了便于后续的研究和应用，研究人员从ORF中剪切掉了N端的信号肽（66 bp）和C端的GPI锚定位点（69 bp），形成了一个名为PRNPx的朊蛋白编码区。接着，他们将该编码区整合到融合表达质粒Pet-DsbA中，这是一种能在大肠杆菌（Escherichia coli）BL21(DE3)pLysS菌株中通过异丙基硫代半胱氨酸（IPTG）诱导表达的系统。通过Western blot技术确认，朊蛋白在大肠杆菌内被高效表达，产物为一个相对分子量为47千Dalton的融合蛋白。 朊蛋白的原核表达不仅提供了研究朊病毒结构和功能的重要实验材料，而且对于探索金黄地鼠作为TSEs模型动物的生物学特性具有实际价值。由于TSEs在国际贸易中的潜在威胁，了解朊蛋白的生物学行为和转化机制有助于开发预防策略和诊断方法，这对于保障动物健康和人类安全具有重要意义。这项工作的成果为深入研究TSEs的病理机制，尤其是针对金黄地鼠这一模型动物，奠定了坚实的基础。