Expression of human fibroblast growth factor 21 in transgenic tobacco (Nicotiana benthamiana) using potato virus X vector

【目的】利用马铃薯x病毒（PVX）表达载体（pgR107），在本氏烟草中表达人成纤维细胞生长因子21（Fibroblastgrowthfactor21，FGF21），旨在寻求一种低成本、方便、安全，且保持hFGF21蛋白生物活性的方法。【方法】将包含组氨酸（His）标签序列的hFGF21smGFP融合基因和hFGF21基因克隆进PVX表达载体，构建重组表达质粒pgR107-HishFGF21-smGFP和pgR107-His—hFGF21。采用冻融法将质粒pgR107-HishFGF21-smGFP、pgR107-smGFP和pgR107His—hFGF21转入根瘤农杆菌GV3101中，通过农杆菌介导注射侵染接种本氏烟的叶片，采用SDS—PAGE、Westernblotting和EI。ISA检测hFGF21-smGFP和hFGF21蛋白的表达情况。烟草叶片表达的融合蛋白经Ni—NTA柱纯化后，再用重组牛肠激酶（rhEK）裂解，获得纯度较高的重组hFGF21活性蛋白。hFGF21调节葡萄糖吸收活性用微量化的GODPOD法检测。【结果】成功构建了植物病毒双元表达载体pgR107His—hFGF21-smGFP和pgR107-His—hFGF21。表型观察发现，侵染第7天，烟草外源蛋白积累最高，smGFP和hFGF21-smGFP蛋白的积累主要在细胞质中。SDs-PAGE、Westernblotting和EI。ISA分析表明，hFGF21重组蛋白可在烟草中有效表达，表达量高达500μg（鲜叶质量）。生物活性检测结果表明，纯化的hFGF21蛋白可以促进3T3-L1脂肪细胞对葡萄糖的吸收。【结论】利用PVX病毒载体，在本氏烟草中表达的重组hFGF21蛋白具备生物活性。