HPV18晚期蛋白L1在毕赤酵母菌中的表达及鉴定

目的:用毕赤酵母胞内表达载体构建含人乳头瘤病毒18型(HPV18)L1基因质粒,诱导表达并进行鉴定。方法:按照毕赤酵母密码子偏爱性原则,合成全长L1基因,然后克隆到pAO819表达载体上,在体外分别构建含一个拷贝和二个拷贝的L1基因载体。线形化后转化到GS115酵母细胞,经G418抗性筛选,获高拷贝重组子并经甲醇诱导表达,表达产物采用化学发光Western blot鉴定,一抗为抗HPV18L1蛋白鼠抗血清。结果:在55kDa处有诱导蛋白免疫印迹出现,并在电镜下观察到HPV18的病毒样颗粒(VLPs),证明该表达系统能表达出HPV18 L1蛋白。结论:本实验构建的毕赤酵母表达菌株,可经甲醇诱导表达HPV18L1晚期蛋白,为进一步研制人乳头瘤病毒18型基因工程疫苗打下基础。     

猪瘟病毒流行毒株E2基因密码子优化及在酵母中的高效表达

密码子的偏嗜性是影响基因异源表达的重要参数之一,优化密码子序列能够提高外源基因的表达水平。野生型猪瘟病毒E2基因在毕赤酵母中的表达量较低,为了提高E2基因在毕赤酵母中的表达水平,利用PCR基础上的定点突变技术将E2基因上的毕赤酵母低利用密码子突变为其高利用率的简并密码子。结果表明,替换野生型E2基因上24个酵母低利用密码子后,E2基因在酵母中表达水平有较显著提高,表明通过密码子优化提高E2基因在毕赤酵母中的表达这一策略是成功的。     

基于密码子优化的蛋白酶K在毕赤酵母中的表达及分离纯化

【目的】提高蛋白酶K在毕赤酵母中的表达产量,建立分离纯化方法。【方法】首先对蛋白酶K密码子进行优化,将其导入毕赤酵母GS115中实现分泌表达。然后对甲醇浓度、发酵温度和p H等表达条件进行优化,再对硫酸铵沉淀、亲和层析等纯化工艺进行比对分析。【结果】蛋白酶K密码子优化后实现了在毕赤酵母中的高效表达。在甲醇量0.75%、温度25°C和p H 7.0条件下进行发酵罐培养,蛋白酶K表达量达到2.2 g/L。采用Ni-NTA亲和柱对发酵液进行纯化可以得到较好的纯化效果。【结论】密码子优化后的蛋白酶K在毕赤酵母中高效表达并可以利用Ni-NTA亲和柱进行有效分离纯化。     

FAD依赖的葡萄糖脱氢酶多拷贝毕赤酵母菌株的构建及高效表达

通过体外多拷贝构建实现FAD依赖的葡萄糖脱氢酶(FAD-GDH)在毕赤酵母(Pichia pastoris)X33菌株中的高效表达。将前期构建的经密码子偏好性优化FAD-GDH基因插入到pPICZαA质粒中，通过同尾酶法酶切酶连构建含1～4个表达盒的重组表达质粒，分别电转至毕赤酵母X33中，成功筛选到各种重组菌株。qRT-PCR测定结果表明，载体所含的表达盒数目与嵌合进毕赤酵母基因组中的GDH基因拷贝数之间存在正相关关系。重组菌在试管水平用甲醇诱导72 h,酶活达到最高，其中4拷贝的转化子表达水平最高；选择1拷贝和4拷贝转化子进行10 L发酵罐扩大培养，1拷贝菌株诱导108 h酶活达到最高697.125 U/mL,4拷贝菌株诱导132 h酶活达到最高1 063.279 U/mL,比1拷贝酶活提高52.52%。结果表明通过增加目的基因拷贝数策略有助于提高FAD-GDH的表达量，为其进一步扩大生产提供参考。     

腐皮镰孢聚丁二酸丁二酯解聚酶基因优化及在毕赤酵母中的表达

聚丁二酸丁二酯是一种可替代传统塑料的生物降解塑料,有助于解决白色污染问题,但其在自然界中往往降解缓慢,获取高效降解微生物或解聚酶是使其快速有效降解的关键。通过构建重组毕赤酵母表达体系以实现腐皮镰孢聚丁二酸丁二酯解聚酶(FSC)的高效表达。根据毕赤酵母偏好密码子优化FSC的基因密码子,并导入毕赤酵母X33中实现其重组表达。进一步通过单因素实验优化了菌株的产酶条件。结果显示,优化后的FSC基因序列中的157个碱基发生改变,G+C含量由59.6%降低到48.3%,序列同源性为77.34%;构建的重组表达载体p PICZα-FSC转入毕赤酵母X33,结合抗性平板初筛、SDS-PAGE和Western bolt验证,以及摇瓶发酵酶活力测定获得了1株具有较高产酶能力的重组菌株L1;进一步确定其摇瓶发酵培养条件:培养基起始p H 6.0,摇床转速220 r/min,甲醇补加量1%,接种量8%,培养时间72 h,培养温度30℃,此优化条件下菌株发酵液酶活力可达110 U/mL。     

嗜热棉毛菌木糖苷酶Xyl43基因优化及其在毕赤酵母中高效表达

【目的】通过外源表达手段构建重组毕赤酵母实现木糖苷酶的高效表达。【方法】基于毕赤酵母密码子偏好性优化嗜热棉毛菌β-木糖苷酶(Xyl43)基因密码子,将其导入毕赤酵母GS115中实现分泌表达,并对重组木糖苷酶酶学性质进行分析。通过单因素实验优化高产菌株的摇瓶发酵条件,并在5 L发酵罐中进行扩大培养。【结果】Xyl43基因优化后的序列中222个碱基发生改变,G+C含量由52.8%降低到44.6%,序列一致性为78.17%;将构建的表达载体p PIC9K-Opt Xyl43电击转入毕赤酵母中,利用平板初筛和摇瓶复筛获得一株高效表达重组菌(命名为P.pastoris GS115-Xyl43);其所产重组木糖苷酶大小为51.5 k D,动力学参数Km为2.93 mmol/L、Vmax为157.9μmol/(min·mg),最适反应温度55°C,最适p H 7.0,在p H 6.0-9.5条件下具有良好的稳定性;摇瓶优化结果表明:培养基初始p H 6.0、甲醇补加浓度1.0%、培养温度28°C、摇床转速250 r/min为最佳产酶条件,在此条件下发酵144 h胞外酶活达到42 U/m L(蛋白含量0.54 g/L);5 L发酵罐放大培养,发酵156 h(甲醇诱导96 h),木糖苷酶酶活为222.2 U/m L,蛋白含量2.36 g/L,较摇瓶提高了4.3倍。【结论】木糖苷酶在毕赤酵母中实现了高效表达,具有较好的工业化应用前景。     

利用毕赤酵母系统表达重组人生长激素的研究

为了获得重组人生长激素在毕赤酵母中高表达的菌株,按毕赤酵母基因密码子偏爱性,人工合成hGH的全基因序列.该基因被克隆到穿梭质粒pPIC9K中,PEG1000介导转入毕赤酵母GS115细胞,通过G418筛选获得高拷贝转化子.在甲醇的诱导下.实现了hGH在毕赤酵母中的成功表达.通过发酵条件的优化.发酵上清中的表达量达1537 mg/L经过超滤和两步层析,重组蛋白的得率这35%,纯度为97%,相对分子质量测定表明重组蛋白的相对分子质量与理论值相近.N-端氨基酸测序证实hGH基因在毕赤酵母中获得正确的表达.     

密码子优化型HPV16L1基因在两种昆虫细胞中的表达

目的:提高16型人乳头瘤病毒（HPV16）L1基因在杆状病毒昆虫细胞中的表达水平,为研制预防性HPV疫苗奠定基础。方法:根据昆虫细胞密码子偏性对野生型HPV16L1基因进行改造,利用Bac-to-Bac表达系统获得重组杆状病毒,感染昆虫细胞Sf9和High Five。Western blot鉴定表达产物;电镜下观察病毒样颗粒形成。利用ELISA法评价HPV16L1基因的优化效果,探讨L1蛋白表达的最佳条件。结果:在相对分子质量56kDa处出现HPV16L1的特异性条带;电镜下可见病毒样颗粒在昆虫细胞的核内形成;优化型HPV16L1基因的表达水平显著高于野生型。High Five细胞表达的最佳条件为MOI=10,表达时相72h,其L1蛋白表达量至少比Sf9细胞高3倍。结论:密码子优化技术确实能够促进HPV16L1蛋白的高效表达,而High Five细胞表现出的显著优势尤其值得关注。     

腺病毒载体介导密码子优化型HPV 16 L1基因在哺乳动物细胞中的高效表达及病毒样颗粒的装配

为研究重组腺病毒载体作为HPV16预防性疫苗的可行性,构建了含密码子优化型HPV 16 L1基因的重组腺病毒,并对优化基因在哺乳动物细胞中的表达进行研究。首先按照哺乳动物密码子偏好对野生型HPV16 L1基因进行改造并合成优化基因,命名为mod.HPV16L1。将mod.HPV16L1基因克隆到穿梭质粒PDC316上,与骨架质粒共转染293细胞,在细胞内包装重组腺病毒rAd-mod.HPV16L1。用免疫印迹法检测病毒感染的293T细胞中HPV16L1蛋白的表达。通过Optiprep密度梯度超速离心法纯化HPV16 L1病毒样颗粒(VLPs)。用磷钨酸负染,在电子显微镜下观察HPV16 L1蛋白自我装配形成的VLPs。结果显示,重组腺病毒载体可介导mod.HPV16 L1基因在哺乳动物细胞内的高效表达,L1蛋白可自我装配形成VLPs。     

人胎盘碱性磷酸酯酶基因在毕赤酵母中的表达和活性检测

将人胎盘碱性磷酸酯酶 (hPLAP)基因克隆到质粒ppICZαA中并在巴斯德毕赤酵母Pichiapastoris蛋白酶缺陷菌株SMD1 1 6 8中诱导表达。结果表明 :2拷贝子的重组酵母诱导表达产物酶活性最高 ,拷贝Mut 和Muts 表型不同对hPLAP酶活性没有显著影响     

利用重组HPV16L1抗原检测宫颈癌抗L1或VLP抗体的对比

为了评价重组大肠杆菌表达的HPV16L1蛋白和重组腺病毒表达的HPV16L1-VLP两种抗原在检测宫颈癌抗16 L1或VLP抗体及在宫颈癌血清学诊断意义上的差别,应用PCR技术从宫颈癌组织的DNA中扩增出全长1535bp的HPV16L1基因片段,克隆至pUC18-T载体中,进行DNA测序鉴定.然后,将HPV16L1基因克隆至pGEX-2T表达载体中,并诱导表达HPV16L1融合蛋白,分子量为83kD,能被HPV16L1单克隆抗体所识别.经GST柱层析法纯化后,与重组腺病毒表达的HPV16L1-VLP分别经酶联免疫吸附(ELISA)法检测12份宫颈癌患者和35份献血员血清.12例宫颈癌血清标本中,抗HPV16L1蛋白的抗体阳性率为7例(占 58.3%);抗HPV16L1-VLP的抗体阳性率为8例(占 66.7%).经大肠杆菌表达的重组抗原HPV16L1检测为HPV16抗体 IgG(+)的 7份患者血清,利用HPV16L1-VLP试剂盒检测均阳性;经大肠杆菌表达的重组抗原检测为HPV16抗体 IgG(-)的5 份患者血清,利用HPV16L1-VLP试剂盒检测有1份阳性.两者对HPV16抗体的阳性检出率并无显著差异(P>0.05).本实验结果说明HPV16与宫颈癌高度相关,利用大肠杆菌表达的重组抗原HPV16L1和HPV16L1-VLP重组抗原检测抗体的敏感性并不受影响.利用重组抗原HPV16 L1对宫颈癌的抗体进行定性、定量分析有助于该疾病的诊断.     

利用重组HPV16L1抗原检测宫颈癌抗L1或VLP抗体的对比

为了评价重组大肠杆菌表达的HPV16L1蛋白和重组腺病毒表达的HPV16L1 VLP两种抗原在检测宫颈癌抗 16L1或VLP抗体及在宫颈癌血清学诊断意义上的差别 ,应用PCR技术从宫颈癌组织的DNA中扩增出全长15 35bp的HPV16L1基因片段 ,克隆至 pUC18 T载体中 ,进行DNA测序鉴定。然后 ,将HPV16L1基因克隆至pGEX 2T表达载体中 ,并诱导表达HPV16L1融合蛋白 ,分子量为 83kD ,能被HPV16L1单克隆抗体所识别。经GST柱层析法纯化后 ,与重组腺病毒表达的HPV16L1 VLP分别经酶联免疫吸附 (ELISA)法检测 12份宫颈癌患者和 35份献血员血清。 12例宫颈癌血清标本中 ,抗HPV16L1蛋白的抗体阳性率为 7例 (占 5 8.3% ) ;抗HPV16L1 VLP的抗体阳性率为 8例 (占 6 6 .7% )。经大肠杆菌表达的重组抗原HPV16L1检测为HPV16抗体IgG( )的 7份患者血清 ,利用HPV16L1 VLP试剂盒检测均阳性 ;经大肠杆菌表达的重组抗原检测为HPV16抗体IgG( )的 5份患者血清 ,利用HPV16L1 VLP试剂盒检测有 1份阳性。两者对HPV16抗体的阳性检出率并无显著差异 (P >0 .0 5 )。本实验结果说明HPV16与宫颈癌高度相关 ,利用大肠杆菌表达的重组抗原HPV16L1和HPV16L1 VLP重组抗原检测抗体的敏感性并不受影响。利用重组抗原HPV16L1对宫颈癌的抗体进行定性、定量分析有助于该疾病     

粗提和纯化的HPV16L1重组蛋白为抗原的ELISA比较

为评价真核及原核细胞表达的HPV16L1粗提蛋白代替纯化的16L1蛋白作为ELISA检测抗原的可行性。实验分别用大肠埃希菌表达的HPV16L1纯化蛋白,表达16L1的大肠埃希菌破碎物及表达16L1的昆虫细胞破碎物作为抗原。在ELISA试验中与抗HPV16L1的单克隆抗体进行反应。结果证实3种包被抗原可以得出非常相近的OD值变化趋势。表明用表达16L1的大肠埃希菌破碎物和表达16L1的昆虫细胞破碎物可以代替纯化的HPV16L1蛋白作为抗原进行ELISA试验。     

Dynamic response of HPV16/anti-HPV16 pairs with unbinding events studied by atomic force microscopy

This paper proposes an effective approach to distinguish whether samples include Human Papilloma virus type-16 (HPV16) by Atomic force microscopy (AFM). AFM is an important instrument in nanobiotechnology field. At first we identified the HPV16 by Polymerase chain reaction (PCR) analysis and Western blotting from specimen of the HPV patient (E12) and the normal (C2), and then we used an AFM to observe the surface ultrastructure by tapping mode and to measure the unbinding force between HPV16 coupled to an AFM tip and anti-HPV16 L1 coated on the substrate surface by contact mode. The experimental results by tapping mode show that the size of a single HPV viron was similar to its SEM image from the previous literatures; moreover, based on the purposed methods and the analysis, two obvious findings that we can determine whether or not the subject is a HPV patient can be derived from the results; one is based on the distribution of unbinding forces, and the other is based on the distribution of the stiffness. Furthermore, the proposed method could be a useful technique for further investigating the potential role among subtypes of HPVs in the oncogenesis of human cervical cancer.     

FIP200 regulates targeting of Atg16L1 to the isolation membrane

Autophagosome formation is a dynamic process that is strictly controlled by autophagy‐related (Atg) proteins. However, how these Atg proteins are recruited to the autophagosome formation site or autophagic membranes remains poorly understood. Here, we found that FIP200, which is involved in proximal events, directly interacts with Atg16L1, one of the downstream Atg factors, in an Atg14‐ and phosphatidylinositol 3‐kinase‐independent manner. Atg16L1 deletion mutants, which lack the FIP200‐interacting domain, are defective in proper membrane targeting. Thus, FIP200 regulates not only early events but also late events of autophagosome formation through direct interaction with Atg16L1.     

HPV16 L1蛋白在大肠杆菌中的表达、纯化及免疫原性研究

用IPTG诱导目的工程菌pQE31-HPV16L1/M15(pREP4),对表达产物进行SDSPAGE和Western blot分析;用表达的L1蛋白免疫BAL B/C小鼠得到抗血清后,利用真核源性的VLP粗提物验证小鼠抗血清的特异性.利用IMAC金属亲和层析柱纯化L1蛋白.SDSPAGE结果显示表达产物在约57 ku处有蛋白条带;Western blot结果证实此条带可与HPV16 L1蛋白的单克隆抗体反应;纯化后的L1蛋白也同样保留免疫特异性;小鼠抗血清可与HPV16L1 VLP(病毒样颗粒)发生特异性反应,证实重组表达的L1蛋白具有免疫原性.本实验表明HPV16 L1蛋白在工程菌M15(pREP4)中高效表达,为研制HPV16预防性基因工程疫苗和感染的诊断试剂提供了物质基础和技术方法.     

弓形虫优势表位融合于HPV16L1“N端”的融合体可显著提高表位免疫反应性

弓形虫和人乳头瘤病毒 (HPV) 具有共同的免疫保护人群,选择HPV16型晚期结构蛋白1 (HPV16L1) 为载体,携带弓形虫多表位 (RSepitope) 以期提高表位免疫原性同时可实现共免疫效应。文中分别以构建的融合体RSepitope-HPV16L1 (RSepitope融合于HPV16L1“N”端)以及HPV16L1-RSepitope (RSepitope融合于HPV16L1“C”端),脂质体转染COS-7细胞后,RSepitope-HPV16L1融合体形式可以在转染细胞中得到有效转录和翻译,分别可检测到相应的RSepitope和HPV16L1的mRNA和蛋白,但HPV16L1-RSepitope融合体形式在转染细胞中检测不到目标抗原的mRNA和蛋白。融合体采用“DNA初免-蛋白质加强免疫”的方案免疫BALB/c小鼠,酶联免疫吸附试验 (ELISA) 和酶联免疫斑点试验 (ELISPOT) 分别检测到RSepitope-HPV16L1免疫鼠血清中显著升高的体液和细胞免疫反应 (即最高水平的RSepitope特异性抗体IgG和IFN-γ),且比较单独RSepitope免疫组 (不与HPV16L1融合),产生的是显著升高的Th1和Th2免疫反应类型,提示HPV16L1作为表位载体的优势效应。而HPV16L1-RSepitope融合体形式体内也未能诱导有效的免疫反应。以上研究提示,HPV16L1“N”端可能是较为合适的表位融合位置,融合体表位特异性免疫学效应显著提高,研究结果为提高表位疫苗的免疫原性提供了一个合理的载体融合策略。     

Stable high-level expression of truncated human papillomavirus type 16 L1 protein in Drosophila Schneider-2 cells

To improve the existing human papillomavirus type 16 (HPV16) virus-like particle (VLP) preparation, the Drosophila inducible/secreted expression system, a highly efficient, economical method, was used to produce HPV16 VLPs. Drosophila Schneider-2 cells were cotransfected with pMT/BiP/V5-His expression vector containing the target gene encoding HPV16L1 protein without nucleus localization sequence and the selection vector pCoHygro plasmids at the ratio of 4:1. The stabled hygromycin-resistant cell line was obtained 1 month later, and the protein expression was induced by copper sulfate. The molecular mass of expressed HPV16L1 protein was 66 kDa, as revealed by SDS-PAGE, and confirmed by Western blot analysis. The yield of HPV16L1 protein was 0.554 mg per 1×10⁷ cells. The characteristics of HPV16L1 protein were further analyzed by mouse erythrocyte hemagglutination assay, hemagglutination inhibition assay, and transmission electron microscopy. Results showed that the truncated protein was as biologically active as natural HPVL1 protein, inducing murine erythrocyte agglutination and VLP formation. These findings indicate that the Drosophila inducible/secreted expression system is promising as a convenient and economical method for the preparation of HPV16VLP vaccine.     

How bacteria can block xenophagy: an insight from Salmonella

ABSTRACT

Xenophagy, a unique type of selective macroautophagy/autophagy, targets invading pathogens as part of the host immune response. In order to survive within the host, bacteria have established various self-defense mechanisms. In a recent paper from Feng Shao’s lab, the Salmonella effector protein SopF has been demonstrated to block xenophagy by interrupting the vacuolar type H⁺-translocating (v-) ATPase-ATG16L1 axis, which is important for antibacterial autophagy initiation. SopF can specifically ADP-ribosylate Gln124 on ATP6V0C, a v-ATPase component, thus influencing recruitment of ATG16L1 onto the bacteria-containing vacuole within the host cytosol.

Abbreviations: ATG: autophagy-related; S. Typhimurium: Salmonella enterica serovar Typhimurium; T3SS: type III secretion system