β2肾上腺素受体基因的改造及在无细胞合成体系中的表达

依据大肠杆菌密码子偏好性，设计合成β2肾上腺素受体（β2 adrenergic receptor，β2AR）基因序列，应用大肠杆菌无细胞系统对其进行高效表达，经负载镍离子的顺磁颗粒MagneHis? Ni-Particles纯化后，对受体蛋白进行十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）和活性鉴定。结果表明：改造后的β2AR基因密码子适应指数（codon adaptation index，CAI）为0.96，GC含量从58%降低到46.17%，更有利于该基因在大肠杆菌系统中的表达。表达体系中优化后的Mg2＋浓度为22?mmol/L，此时表达量为1 250 μg/mL。SDS-PAGE分析显示，纯化蛋白在47?kDa左右出现清晰的特异性条带，与预期结果一致，纯度大于90%。直接酶受体分析检测结果显示，当纯化受体蛋白1∶500稀释包被时，该重组受体与盐酸克伦特罗、沙丁胺醇及莱克多巴胺的酶标记物结合的OD值分别为0.976、0.836和0.728，亲和活性依次降低。β2AR蛋白在无细胞体系中的成功表达，为研发基于受体的β激动剂多残留快速检测技术提供了理论支持。