[文章编号] 1671-587Ⅹ(2012)03-0590-05[收稿日期] 2011-08-15[基金项目] 国家自然科学基金资助课题(30910103903,30770120)[作者简介] 王 爽(1976-),女,吉林省长春市人,主治医师,医学博士,主要从事真菌分子学鉴定及耐药机制的研究。
[通信作者] 王 丽(Tel:0431-85619486,E-mail:wli99@jlu.edu.cn)真菌胞内蛋白质提取方法的建立王 爽1,2,姜兰香1,张 宇2,3,贺 丹2,田 庄2,高 嵩2,横山耕治4,王 丽2(1.吉林大学第二医院皮肤科,吉林长春130041;2.吉林大学白求恩医学院病原生物学系,吉林长春130021;3.吉林大学第二医院检验科,吉林长春130041;4.日本千叶大学真菌研究中心,日本千叶260-8673)[摘 要] 目的:研究不同的提取方法对白假丝酵母和茄病镰刀菌胞内蛋白质浓度、种类及数量的影响,为建立一种稳定可靠的真菌胞内蛋白质提取方法提供依据。
方法:分别以白假丝酵母菌和茄病镰刀菌为研究对象,培养时间为36、48和72h,超声波工作时间为20s、3min、5min,10min,超声波功率为332.5和475.0W,通过蛋白质浓度检测和SDS-PAGE蛋白质电泳分析,比较不同条件下提取的蛋白质浓度、种类及数量,观察不同因素对蛋白质提取效果的影响。
结果:2株真菌均在培养36h时提取胞内蛋白质的浓度最大,白假丝酵母在功率332.5W、超声3min时得到胞内蛋白质的数量和种类最多,茄病镰刀菌在功率332.5W、超声10min时得到蛋白质的数量和种类最多。
结论:使用超声波法与玻璃珠研磨法结合提取胞内蛋白质,从菌株的培养时间、超声波工作时间和功率3方面建立了真菌胞内蛋白质的最佳提取方法。
[关键词] 白假丝酵母;茄病镰刀菌;超声波;培养时间[中图分类号] R379.2 [文献标志码] AEstablishment of intracellular protein extractionmethods from fungusWANG Shuang1,2,JING Lan-xiang1,ZHANG Yu2,3,HE Dan2,TIAN Zhuang2,GAO Song2,KOJI Yokoyama4,WANG Li 2(1.Department of Dermatology,Second Hospital,Jilin University,Changchun 130041,China;2.Department of Pathogen Biology,Norman Bethune College of Medicine,Jilin University,Changchun130021,China;3.Department of Laboratory,Second Hospital,Jilin University,Changchun130041,China;4.Medical Mycology Research Center,Chiber University,Chiba 260-8673,Japan)Abstract:Objective To study the effect of different cultivate time,ultrasonic time and ultrasonic power on theconcentration,type and quantity of the intracellular protein from Candida albicans and Fusarium solina and toprovide the theoretical basis for establishing a reliable and stable extraction method for intracellular protein fromfungus.Methods Candida albicans and Fusarium solina were cultured.The different parameters included theculture time(36,48,and 72h),ultrasonic time(20s,3min,5min,and 10min)and ultrasonic power(332.5Wand 475.0W).The concentrations,species and quantities of protein under different factors were detected by theprotein concentration detection and SDS-PAGE electrophoresis analysis.Results Both strains got the most quantityof protein when cultivated for 36h.The most quantity and species of Candida albicans were obtained when theultrasonic power was 332.5Wand ultrasonic time was 3min,but as to Fusarium solina,the correspondingparameters were 332.5Wand 10min,respectively.Conclusion The intracellular protein is extracted bycompositely using ultrasonic method and glass bead transformation method.The optimal extraction method of095第38卷 第3期2012年5月吉 林 大 学 学 报 (医 学 版)Journal of Jilin University(Medicine Edition)Vol.38No.3 May 2012intracellular protein from fungus is developed from the aspects of culture time,ultrasonic power and ultrasonicworking time of strains.Key words:Candida albicans;Fusarium solani;ultrasound;culture time 随着免疫力低下或免疫缺陷患者等易感人群的不断增加,条件致病性真菌感染的发生率呈上升趋势,严重威胁患者的健康和生命[1-2],真菌致病和耐药机制的研究已成为当前研究的热点问题。
真菌感染性疾病的发生发展和抗真菌药物的作用,多数是在蛋白质水平上进行的[3]。
因此,在蛋白质水平上研究真菌的致病机制和耐药机制具有重大意义。
在真菌蛋白质组学研究中,获取相关胞内蛋白质是研究的首要问题。
真菌的细胞壁坚韧、不易被破碎,胞内蛋白质难以被释放,在破碎细胞壁的同时,如何减少胞内蛋白质损失非常关键。
目前,国内外常用的真菌破壁方法有超声波法、液氮冷冻研磨法和玻璃珠法等,其中超声波破壁操作简便,但是真菌破壁时间较长,超声工作时产生热量易引起蛋白质降解;液氮冷冻研磨在真菌的DNA和蛋白质提取中均可应用,但液氮极易挥发,操作困难;而单纯玻璃珠研磨很难将菌丝体打散使细胞有效裂解。
也有部分研究者[4-6]制备原生质体提取蛋白质,但是其制备过程繁琐,得到数量很少,很难满足蛋白质研究需要。
本研究以2种较为常见的病原真菌白假丝酵母和茄病镰刀菌作为研究对象,联合使用几种破壁方法,在改变菌体培养时间、超声波功率以及工作时间3个条件下,比较不同提取条件下得到的胞内蛋白质浓度、种类及数量,旨在建立一种稳定、可靠的真菌胞内蛋白质提取方法。
1 材料与方法1.1 菌株、试剂与仪器 白假丝酵母JLC 30699和茄病镰刀菌JLC 30879均为临床分离株,由吉林大学真菌研究中心保藏。
HZQ全温震荡培养箱购自哈尔滨市东联电子技术开发有限公司;冷冻高速离心机(Heraeus Biofuge Primor)购自力康生物发展有限公司;电子分析天平(AB204-N)购自梅特勒-托利多仪器上海有限公司;超声波细胞粉碎机(SCIENTZ IID)购自宁波新芝生物科技股份有限公司;紫外分光光度计(Beckman DU 600)购自美国Beckman Coulter公司;马铃薯葡萄糖琼脂培养基(potato dextrose agar,PDA)、马铃薯葡萄糖液体培养基(potato dextrose broth,PDB)购自美国Difco公司;尿素、硫脲、二硫苏糖醇(DTT)、3-[3-(胆酰胺丙基)二甲氨基]丙磺酸内盐(CHAPS)、苯甲基磺酰氟(PMSF)、蛋白纯化试剂盒Clean-upkit等试剂购自美国Amersham-Pharmacia公司。
1.2 菌株的培养 白假丝酵母在PDA斜面培养基上37℃培养24~48h,茄病镰刀菌在PDA斜面培养基上28℃培养3~5d。
用无菌的生理盐水将其制备成浓度为1×107 CFU·mL-1的菌悬液。
各取30μL分别接种于30mL PDB液体培养基中,分别在37℃和28℃振荡培养36~72h。
1.3 胞内蛋白质的提取 分别于培养36、48和72h后,以3 000r·min-1离心10min收集菌体。
无菌蒸馏水洗涤菌体3次,3 000r·min-1离心10min,弃上清。
每200mg菌体(湿重)加100μL蛋白质提取液Ⅰ(7.5mol·L-1尿素、2.5mol·L-1硫脲、20.0mmol·L-1 PMSF、1.5mmol·L-1EDTA、10.0mmol·L-1 Tris、20.0mg·L-1Dnase、5.0mg·L-1 Rnase,pH 7.4),室温作用20min后;降温至0℃后,以332.5W功率超声5min,得到混合液。
再加入300mg酸洗玻璃珠(玻璃珠直径≥0.5mm),充分研磨10min后,1 800r·min-1涡旋振荡10min;然后加入25μL蛋白质提取液Ⅱ(2%CHAPS,1%DTT,pH 9.0),涡旋振荡30s后,置于冰上1min,该步骤重复6次。
14 000r·min-1离心10min,留取上清。