[发明专利]一种毒素蛋白及其纯化方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别地，涉及一种从间斑寇蛛卵粒中提取的毒素蛋白及其纯化方法。

背景技术

间斑寇蛛（L.tredecimguttatus）俗称黑寡妇蜘蛛或黑毒蜘蛛，是一种体型中等的蜘蛛，在分类学上隶属于节肢动物门，蛛形纲，蜘蛛目，球蛛科，寇蛛属。间斑寇蛛是目前世界上已知毒性最强的蜘蛛之一，与其他有毒动物不同的是，不仅在其毒腺毒液中存在毒素，而且在身体的其他组织（如腿、腹部组织等）以及卵粒中也存在毒性成分。研究间斑寇蛛毒腺外的毒性成分具有重要的理论和实际意义。

国外相关研究人员对间斑寇蛛的毒腺毒素的研究较为系统和深入，从中分离纯化出多种毒素蛋白并对其结构与功能进行了研究，但对该种蜘蛛毒腺外毒素的研究报道较少。相关研究大多在粗提取物的水平上进行，缺乏对其中的活性成分进行完全分离纯化和结构与功能分析的研究报道：

1971年Buffkin等人利用分子筛层析将间斑寇蛛卵粒提取物分成了三个主要的峰，并证明第一个大峰成分具有毒性，但由于没有完全纯化，对其中的活性成分缺乏具体的研究。

2001年Akhunov等人也利用分子筛层析将间斑寇蛛卵粒提取物分成了几个部分，并证明其中三个部分具有毒性，但他们在用离子交换层析对有毒性的部分样品做进一步分离时，未得到有毒性的纯化产物，因此，对间斑寇蛛的卵粒毒素的研究就停留在粗提取物的水平上。

2009年以来，湖南师范大学以王贤纯教授为首的研究团队对间斑寇蛛卵粒的毒性展开了较为系统的研究，不仅对卵粒提取物的理化和生物学性质进行了系统的分析，还利用蛋白质组学的策略对卵粒的蛋白质组进行了鉴定，证明间斑寇蛛卵粒的蛋白质组与毒腺的相似性很小，因而推测其具有与毒腺毒液不同的毒性机制。通过分子筛层析以及离子交换层析步骤纯化了一种N-端的部分氨基酸序列为NSIADDRYRWPGYPGAGLIPYIIDS—的蛋白质，并且验证了其毒性的存在。卵粒中还有很多其它活性成分值得分离纯化和深入研究，因此，对间斑寇蛛卵粒毒素的研究具有很重要的意义。

传统的分离蛋白质的基本策略是先利用分子筛层析或分级沉淀等方法对混合物样品进行分级分离，然后利用阴或阳离子交换层析进行进一步的纯化。由于间斑寇蛛卵粒中的许多蛋白质无论是在分子大小方面，还是在电荷方面，差异都比较小，仅仅根据它们这两个方面的差异进行分离难以达到纯化的目的。鉴于反相高效液相色谱（RP-HPLC）所使用的反相柱是根据物质疏水性的差异对其进行分离，且其分辨率高于一般分子筛层析柱和离子交换柱。但实际工作中，RP-HPLC一般不用于蛋白质的分离，因为蛋白质尤其是分子量较大的蛋白质与分离介质间的疏水相互作用较强，可能引起蛋白质的不可逆吸附或变性。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种毒素蛋白，从间斑寇蛛卵粒中分离纯化出来。该毒素蛋白的N-端序列为Glu-Ser-Ile-Gln-Thr-Ser-Thr-Tyr-Val-Pro-Asn-Thr-Pro-Asn-Gln-Lys-Phe-Asp-Tyr-Glu-Val-Gly-Lys-Asp-Tyr——，分子量为28690，腹腔注射能引起蜚蠊和小鼠出现一系列中毒症状；能抑制神经细胞膜上的河豚毒素不敏感型电压门控钠离子通道。

本发明的第二目的在于提供一种上述毒素蛋白的纯化方法，具体包括以下步骤：

第一步：卵粒提取物的制备，将间斑寇蛛的卵粒进行匀浆，离心后取上清液作为提取液，沉淀研磨后再次提取，重复2-5次，合并提取液，经冷冻干燥或浓缩后，得到卵粒提取物；

第二步：分子筛层析步骤，将卵粒提取物溶于磷酸缓冲液中，进行分子筛层析分离，通过磷酸缓冲液洗脱，得到洗脱峰，选择经SDS-PAGE鉴定出的目标峰作为分子筛层析后的目标峰；

第三步：离子交换层析步骤，将分子筛层析后的目标峰在阴离子交换层析柱上进行离子交换层析，得到洗脱峰，取穿过峰作为离子交换层析后的目标峰；

第四步：反相-高效液相层析步骤，采用低疏水性的C4反相柱将离子交换层析的目标峰进行脱盐和进一步纯化，收集经过SDS-PAGE确定的目标峰进行冷冻干燥，即得纯化的间斑寇蛛卵粒毒素蛋白。

以上技术方案中优选的，第一步中的匀浆是在缓冲液或水中进行，其中缓冲液的浓度为0.04-1.06mol/L；离心过程具体为：在转速为8000-10000r/min的条件下离心8-12分钟。优选所述缓冲液的浓度为0.05mol/L，离心时转速为10000r/min，离心时间为10分钟。