大口黑鲈CASPASE-1和CASPASE-3的原核表达、多克隆抗体制备及水体氨氮胁迫对其表达的影响OA

半胱氨酸蛋白酶家族(CASPASEs)由N端结构域以及大、小催化亚基共同组成,可在特定的天冬氨酸残基上水解底物,从而在病原感染和环境胁迫等诱导的多种程序性细胞死亡中发挥功能。为深入探究高密度养殖水体中氨氮积累背景下,CASPASEs调控大口黑鲈(Micropterus salmoides)程序性细胞死亡的作用机制,本研究针对大口黑鲈CASPASE-1和CASPASE-3的序列进行分析,筛选合适的表达区段设计引物后PCR扩增获得目的片段,随后以pET-32a为载体构建原核重组质粒,将其转化到大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,分别以1.0 mmol/L和0.6 mmol/L的IPTG于16℃过夜诱导表达重组蛋白;通过Ni-NTA Beads 6FF重力柱对获得的上清液蛋白进行纯化,并以SDS-PAGE分析获得Ms-CASPASE-1和Ms-CASPASE-3重组蛋白,从而确认重组蛋白表达和纯化成功。之后,将纯化的CASPASE-1和CASPASE-3重组蛋白分别与弗氏佐剂乳化后各免疫1只日本大耳兔和3只Balb/C小鼠制备多克隆抗体,通过酶联免疫法和蛋白印迹法检测效价和特异性。结果表明,免疫后获得的抗血清均能特异性识别大口黑鲈CASPASE-1和CASPASE-3重组蛋白和内源性蛋白,有单一且与预期分子量大小一致的目的条带;同时,CASPASE-1和CASPASE-3的兔源/鼠源抗血清效价均分别为1∶1.024×10^(7)/1∶1.024×10^(6)和1∶1.024×10^(7)/1∶1.024×10^(3)。随后,使用氨氮对大口黑鲈进行胁迫,通过组织病理学检测可发现其肾脏组织出现明显病变,表现为肾小体细胞增生、肾小囊腔扩大,远曲小管和近曲小管上皮细胞肿胀和细胞死亡。以本研究制备的CASPASE-1和CASPASE-3多克隆抗体进行蛋白质印迹实验,检测到肾脏中CASPASE-1和CASPASE-3蛋白的表达水平显著增加,这2个蛋白可能介导了后续的程序性细胞死亡,这与组织病理学的结果一致。本研究成功制备了可特异性识别大口黑鲈CASPASE-1和CASPASE-3的兔源和鼠源多克隆抗体,并探究了水体氨氮胁迫对其表达的影响,为深入研究氨氮胁迫下大口黑鲈的程序性细胞死亡机制提供了重要的基础。