重组人纤溶酶原Kringle1-3的生物学活性鉴定

目的：检测重组人纤溶酶原Kringle1-3（K1-3）的生物学活性。方法：用含重组人纤溶酶原K1-3基因的表达载体pET21a-Angio（K1-3）转化表达宿主菌大肠杆菌BL21（DE3）后诱导表达,表达产物经溶解、复性和纯化后,进行SDS-PAGE,计算其相对分子质量;用BCA法测蛋白浓度,用细胞抑制实验（MTT法）和鸡胚绒毛膜尿囊膜（CAM）实验鉴定纯化产物对血管内皮细胞增殖和血管生成的抑制效果。结果：表达产物的相对分子质量为38000,与预期值一致;细胞抑制实验和CAM实验结果表明表达产物具有特异抑制血管内皮细胞增殖、血管生成的功能。结论：所纯化的重组人纤溶酶原K1-3具有抑制血管内皮细胞的生物学活性,为该蛋白在病理性血管疾病等方面的应用研究提供了材料。     

重组人纤溶酶原Kringle1-5的制备及其

为了研究重组人纤溶酶原 Kringle1-5(K1-5)的抗血管生成活性及其对内皮细胞增殖的影响, 通过PCR扩增人纤溶酶原K1-5 cDNA,定向克隆于原核表达载体pET30a(+)中,构建重组表达载体pET-K1-5, 转化E.coli BL21(DE3), IPTG诱导表达,SDS-PAGE 和Western 杂交检测K1-5的表达。鸡胚尿囊膜 (CAM) 实验和MTT实验分别检测重组人纤溶酶原Kringle1-5对鸡胚新生血管生成和内皮细胞的抑制作用。结果表明,IPTG诱导原核表达载体pET-K1-5在E.coli BL21(DE3)中的表达量约占菌体总蛋白量的32%, K1-5主要以包涵体形式存在,包涵体经过洗涤、溶解、Ni-spin 亲合柱层析纯化以及蛋白质复性等步骤后,获得了纯度约为96%的重组K1-5蛋白。CAM实验表明,原核表达的重组人K1-5能有效地按剂量依赖的方式抑制鸡胚新生血管的形成。MTT实验结果显示,重组人K1-5特异地抑制内皮细胞的增殖, 而对非内皮细胞无抑制作用。     

原核表达人MMP-2PEX片段对乳腺癌细胞BICR-H1的生长及转移的抑制

目的:克隆表达人源基质金属蛋白酶-2(MMP-2)的C－端类血红素结合域片段PEX,在鸡胚脲囊膜模型上研究PEX对血管发生,乳腺癌BICR-H1的生长及转移抑制作用。方法:构建人源PEX的原核表达载体pET-28a(+)-PEX-His,转化大肠杆菌BL21DE3-pLys,异丙基β-D硫代半乳糖苷(IPTG)诱导PEX蛋白;包涵体蛋白经尿素变性后,通过Ni-NTA 琼脂糖鏊合柱纯化、复性蛋白;观察其对人脐静脉血管内皮细胞增殖和鸡胚脲囊膜血管生长的影响;用带有绿色荧光蛋白(GFP)的腺病毒感染高转移人乳腺癌细胞BICR-H1,接种细胞到10日鸡胚脲囊膜上致瘤,通过静脉注射不同剂量PEX后,观察瘤重、体积和肺转移。结果:5~30μg经原核表达纯化的人PEX蛋白能有效抑制人脐静脉血管内皮细胞增殖能力,表现为时间和剂量依赖效应,并可抑制鸡胚脲囊膜血管发生。BICR-H1的生长及转移在10μg PEX作用时可得到有效抑制,30μg时则完全抑制,未见有肿瘤在接种部位的形成,更未观察到肺脏的转移灶。结论:原核表达纯化的人源PEX具有抑制血管生成、进而抑制乳腺癌BICR-H1细胞的生长和转移作用,是潜在的抗血管发生治疗肿瘤药物,有进一步研发价值。     

Flt3配体胞外域的原核表达纯化及活性鉴定

目的:构建pET32a(+)-hFLext原核表达载体,诱导hFLext蛋白表达、纯化及活性鉴定.方法:以人淋巴细胞cDNA文库为模板,克隆hFlext,构建pET32a(+)-hFLext重组表达载体.转化大肠杆菌BL21,IPTG诱导蛋白表达,镍珠亲合层析纯化蛋白,SDS-PAGE及Western blot鉴定.细胞增殖实验检测其生物学活性.结果:成功克隆获得hFLext,并构建了pET32a(+)-hFLext重组表达载体.在大肠杆菌BL21,经1 mM IPTG 30℃诱导12 h,成功表达Trx-hFLext融合蛋白,主要以包涵体形式存在.经8M尿素变性包涵体蛋白,逐步透析复性,镍珠亲合层析纯化蛋白,SDS-PAGE及Western blot鉴定,成功获得高纯度的Trx-hFLext融合蛋白.细胞增殖实验证实其具有生物学活性,能够有效刺激脐血细胞增殖.结论:成功构建了pET32a(+)-hFLext重组表达载体,表达、纯化了具有生物学活性的Trx-hFLext融合蛋白,为造血干/祖细胞的体外扩增研究奠定了基础.     

人肿瘤抑素(Tumstatin)在E.coli中的克隆、表达及活性分析

从人胚肾2 93细胞中扩增肿瘤抑素(tumstatin)基因,进行原核表达,纯化和生物活性检测.利用原核表达载体pMAL c2在大肠杆菌BL2 1中表达肿瘤抑素,经AmyloseResin亲和层析柱和QSepharoseFastFlow柱纯化,通过体外内皮细胞增殖、内皮细胞凋亡和鸡尿囊绒膜新生血管生成试验检测其抑制活性.MBP tumstatin在BL2 1中表达率约2 0 % ,肿瘤抑素纯度可达95 % .肿瘤抑素可明显抑制内皮细胞增殖(IC50 约为15 μg ml)、诱导内皮细胞凋亡和抑制鸡尿囊绒膜新生血管生成.研究结果表明,肿瘤抑素对内皮细胞具有明显的抑制作用,提示其在肿瘤治疗中有潜在的应用前景.     

Modesto株副鸡禽杆菌血凝素的原核表达及其生物活性鉴定

目的：克隆并原核表达Modesto株C型副鸡禽杆菌（Apg）的血凝素（HA）基因,鉴定该重组HA的生物学活性。方法：根据GenBank上已发表的Modesto株Apg的HA基因序列,设计合成了1对特异性引物,克隆ApgHA基因;以Modesto株Apg中提取的细菌DNA为模板,利用PCR扩增ApgHA全长基因（1026bp）,将其克隆到pET-32a（＋）载体上,构建原核表达载体pET—HA,在大肠杆菌BL21（DE3）中表达并纯化重组HA;通过Western印迹及血凝和血凝抑制试验鉴定该重组蛋白的生物学活性。结果：表达并纯化了Apg重组HA,该蛋白可以和C型Apg抗血清特异性结合,并且可以凝集鸡红细胞。结论：构建了Modesto株ApgHA基因的原核表达载体,并表达纯化了ApgHA融合蛋白,该重组HA具有凝集鸡红细胞的活性,为进一步研究ApgHA的免疫功能奠定了基础。     

地鳖虫蛋白提取物对小鼠S180肉瘤及鸡胚尿囊膜血管生成的抑制作用

用不同浓度的地鳖虫蛋白粗提物(0.2~0.8g/ml)作用于S180肉瘤荷瘤小鼠,观察各组的抑瘤效果及重要生理指标的差异;同时分别用地鳖虫蛋白粗提物以及经过盐析、离子交换层析、分子筛由地鳖虫蛋白粗提物分离纯化得到的活性蛋白,作用于鸡胚尿囊膜,观察它们对新生血管生成的抑制作用。结果显示,地鳖虫蛋白粗提物对S180肉瘤荷瘤小鼠有显著的抑瘤作用;蛋白质粗提物以及纯化得到的活性蛋白对鸡胚尿囊膜新生血管的生成有明显的抑制作用,纯化品的抑制活性高于粗品,且二者对鸡胚生长发育的影响较阳性对照(地塞米松组)小,差异显著。因此,地鳖虫蛋白提取物有良好的体内抑瘤作用及血管生成抑制活性。     

人神经生长因子基因在大肠杆菌中的克隆、表达及产物纯化

从人胎盘组织中提取总DNA, 经PCR扩增编码人β神经生长因子（β-NGF）成熟肽的基因,并克隆到大肠杆菌表达载体pET15b中。重组质粒pET15b-NGF经测序与报道的完全一致。重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)pLysS,经IPTG诱导表达得到16kD的目的蛋白带,与预期的大小一致,NGF表达量约占全菌总蛋白的25%.经过亲和层析柱（Ni2+-charged IDA his-bind column）纯化后得到了单一的NGF蛋白条带,蛋白纯度可达90%以上,从每升表达菌液中可以得到4.56mgNGF。表达产物的Western 印迹鉴定结果显示：重组人神经生长因子能与兔抗人β-NGF的多克隆抗体发生特异性结合反应,在16kD处出现单一的条带,表明诱导表达的重组NGF具有免疫学活性。鸡胚背根神经节感觉神经元鉴定试验表明,本实验表达的重组NGF具有良好的生物学活性。     

可溶型三聚体血管生长抑制因子Kringle5的克隆,表达,纯化及活性研究

血管生长抑制因子Kringle 5 是目前发现的抑制血管内皮细胞增殖和肿瘤生长的活性最强的纤溶酶原片段,特异性高而毒副作用小,在肿瘤的治疗方面具有潜在的巨大价值和广阔的应用前景。根据K5基因的序列设计PCR引物,通过PCR从已有的克隆载体扩增出人纤维蛋白溶酶原的K5部分基因,将K5基因克隆入原核表达载体pET15b,经序列测定,成功构建了pET15b-K5非融合表达载体。将重组载体导入大肠杆菌中IPTG诱导表达,SDS-PAGE分析目的蛋白主要以可溶形式存在于菌体中,破碎后上清通过阳离子交换层析,纯化获得纯度大于95%的目标蛋白,脱盐后对分子量测定推测形成了三聚体。通过鸡胚绒毛尿囊膜法证明蛋白产物对鸡胚绒毛尿囊膜血管增生有一定的抑制作用。     

日本七鳃鳗RGD毒素肽Lj-RGD2的克隆、表达及其抗血管新生活性

日本七鳃鳗口腔腺分泌蛋白Lj-RGD2毒素肽分子质量为8 kD,是含有2个RGD（Arg-Gly-Asp）模体序列的多肽.为了探讨其是否具有RGD毒素蛋白的功能,对其基因进行了克隆和表达,并对其重组蛋白进行了抗血管新生活性研究.从日本七鳃鳗口腔腺中提取mRNA,以自行设计的引物进行RT-PCR扩增,以获得Lj-RGD2基因;将获取的目的基因与pET23b载体连接,经转化、克隆、阳性转化子的筛选鉴定;将含组氨酸标签的pET23b-Lj-RGD2转化BL21菌中诱导表达;经亲和层析纯化,获得可溶性重组rLj-RGD2蛋白,并对重组rLj-RGD2蛋白的抗血管新生功能进行了研究.结果显示,rLj-RGD2蛋白的IC50为1.77μmol/L,并以剂量依赖方式抑制人脐静脉内皮细胞ECV304的增殖;rLj-RGD2蛋白还能抑制ECV304细胞对人工基质膜Matrigel的黏附、以BFGF（basic fibroblast growth factor）为趋化剂的迁移及侵袭.鸡胚绒毛尿囊膜CAM（chick chorioallantoic membrane）血管新生实验结果表明,rLj-RGD2蛋白能以剂量依赖方式抑制BFGF诱导的CAM血管新生.由此可见,rLj RGD2蛋白具有RGD毒素肽的活性特征,其有望成为一种抗血管新生基因工程新药. 关键词日本七鳃鳗; RGD毒素蛋白; 细胞黏附; 迁移及侵袭; 血管新生     

Novel method for expression and purification of human pigment epithelium-derived factor with biological activities in Escherichia coli

We developed a novel method for the expression and purification of recombinant human PEDF in Escherchia coli, and proved it to be simple, convenient, and cheap to obtain this protein with biological activity intact. Human PEDF gene, amplified by PCR from human retinal cNDA library, was cloned into the prokaryotic expression vector pET-22b(+). The recombinant pET-22b(+)/PEDF was expressed in E. coli strain BL21(DE3). The recombinant protein showed a molecular weight of about 50 kDa and was mainly in the form of inclusion bodies according to SDS-PAGE and Western blot analysis. The insoluble rPEDF was solublized from inclusion bodies by denaturation using 6 M urea, purified by His-tag affinity chromatography, and renatured to natural structure by dialysis in the presence of DTT. The rPEDF could cell-type-specifically inhibit HRCEC proliferation in a dose-dependent manner and induce HRCEC apoptosis.     

Codon preference optimization increases heterologous PEDF expression

Pigment epithelium-derived factor (PEDF) is widely known for its neurotrophic and antiangiogenic functions. Efficacy studies of PEDF in animal models are limited because of poor heterologous protein yields. Here, we redesigned the human PEDF gene to preferentially match codon frequencies of E coli without altering the amino acid sequence. Following de novo synthesis, codon optimized PEDF (coPEDF) and the wtPEDF genes were cloned into pET32a containing a 5' thioredoxin sequence (Trx) and the recombinant Trx-coPEDF or Trx-wtPEDF fusion constructs expressed in native and two tRNA augmented E coli hosts - BL21-CodonPlus(DE3)-RIL and BL21-CodonPlus(DE3)-RP, carrying extra copies of tRNAarg,ile,leu and tRNAarg,pro genes, respectively. Trx-PEDF fusion proteins were isolated using Ni-NTA metal affinity chromatography and PEDF purified after cleavage with factor Xα. Protein purity and identity were confirmed by western blot, MALDI-TOF, and UV/CD spectral analyses. Expression of the synthetic gene was ～3.4 fold greater (212.7 mg/g; 62.1 mg/g wet cells) and purified yields ～4 fold greater (41.1 mg/g; 11.3 mg/g wet cell) than wtPEDF in the native host. A small increase in expression of both genes was observed in hosts supplemented with rare tRNA genes compared to the native host but expression of coPEDF was ～3 fold greater than wtPEDF in both native and codon-bias-adjusted E coli strains. ΔGs at -3 to +50 of the Trx site of both fusion genes were -3.9 kcal/mol. Functionally, coPEDF was equally as effective as wtPEDF in reducing oxidative stress, promoting neurite outgrowth, and blocking endothelial tube formation. These findings suggest that while rare tRNA augmentation and mRNA folding energies can significantly contribute to increased protein expression, preferred codon usage, in this case, is advantageous to translational efficiency of biologically active PEDF in E coli. This strategy will undoubtedly fast forward studies to validate therapeutic utility of PEDF in vivo.     

嗜碱性芽孢杆菌PB92碱性蛋白酶分别在大肠杆菌和枯草芽孢杆菌中表达

从Bacillus alcalophillus PB92中扩增出碱性蛋白酶基因Mapr,Mapr分别插入到大肠杆菌载体pET-22b( )和枯草芽孢杆菌载体pWB980中构建成重组分泌型表达载体pET22b( )-Mapr、pWB980-Mapr。碱性蛋白酶基因分别在大肠杆菌宿主BL21和枯草芽孢杆菌DB104中得到表达。SDS-PAGE分析,重组蛋白酶的分子量为28kD。在大肠杆菌,所得酶活为231U/ml,而在枯草芽孢杆菌,其酶活为1563U/ml。大概是由于碱性蛋白酶在枯草芽孢杆菌折叠成熟机制与大肠杆菌的不同造成的。     

月季eIF－5A基因的表达增强宿主大肠杆菌对高温和低温的耐性

真核生物翻译起始因子（eIF－5A）是在调控生物生长发育、衰老与环境响应中起重要作用的蛋白质。设计eIF－5A基因的兼并引物,对月季受高温诱导的叶片cDNA进行PCR扩增,获得特异性片段回收、克隆和测序,确定该cDNA为月季eIF-5A(命名为RceIF5A),含有480bp的核苷酸,编码159个氨基酸。将该cDNA序列克隆到原核表达载体PET32a中,获得重组子pET32a－eIF5A。高温（50℃）和低温（4℃）胁迫下含有该基因的大肠杆菌(Escherichia coli) BL21 (pET32a-eIF5A)比E. coli BL21 (pET32a)有明显的抗性提高,据此认为含有重组子的E. coli BL21 (pET32a-eIF5A)对高低温的抗性可能与eIF-5A基因的表达相关。该基因的GeneBank登录号为 EF177192。     

人IL-6 /sIL-6R 结合分子模型的建立及在药物筛选中的应用

目的：建立人IL-6 /sIL-6R 结合的分子模型,用于筛选IL-6 /sIL-6R的抑制剂。方法：将人IL-6基因克隆至原核表达载体pET28a（+）中表达IL-6蛋白,western blot及人IL-6检测试剂盒分析鉴定表达蛋白。同法将人sIL-6R在pET15b载体中表达,纯化并用western blot检测目的蛋白。依据ELISA原理建立IL-6 /sIL-6R 结合的分子模型,并通过改变IL-6、sIL-6R及IL-6 antibody的浓度来优化该模型,用于IL-6 /sIL-6R拮抗药物的筛选。结果：人IL-6可在载体PET28a（+）中高效表达,且经western blot鉴定正确,人IL-6检测试剂盒检测显示具有较高的免疫活性。sIL-6R在PET15b中表达,western blot鉴定正确。通过对IL-6 /sIL-6R结合的分子模型的优化,得到其最佳条件为：IL-6R 1?g/well, IL-6 500ng/well, IL-6 antibody 1?g/well。应用该模型筛选发现有些化合物可显著抑制IL-6与其受体的结合。结论：成功构建IL-6 /sIL-6R结合的分子模型,为高通量筛选IL-6拮抗剂提供平台。     

冠状病毒HcoV-229E S1蛋白的原核表达及鉴定

目的克隆表达冠状病毒HcoV-229E S1基因片段,表达S1蛋白。方法合成冠状病毒HcoV-229ES1蛋白特异性基因片段并克隆入pET21a原核表达载体,转化BL21（DE3）菌,经IPTG高效诱导表达得到重组蛋白,用金属螯合亲和层析纯化,并通过Western blot对表达的重组蛋白进行鉴定。结果获得了主要以包涵体形式存在的目的蛋白,Western blot鉴定其为S1基因片段蛋白。结论成功构建了HcoV-229E S1蛋白的表达载体,并在BL21（DE3）中得到了高效表达,为下一步表达蛋白免疫原性及疫苗抗病毒保护性测定打下了基础。     

Production of active pigment epithelium-derived factor in<Emphasis Type="Italic">E. coli</Emphasis>

Human pigment epithelium-derived factor (PEDF), a neurotrophic factor, is the most potent natural inhibitor of angiogenesis. To produce the active PEDF, the gene coding for the human PEDF protein was expressed in E. coli. The rPEDF protein was expressed at 457 mg l^–1 as a soluble protein. The yield of purified GST fusion protein was 14 mg ll^–1. Purified rPEDF inhibited tube formation in endothelial cells.Revisions requested 30 November 2004; Revisions received 25 January 2005     

一种新型融合蛋白(RGD)3/tTF的基因表达与活性分析

为了发展一种新型的融合蛋白(RGD)3/tTF用于肿瘤血管的选择性栓塞治疗,利用PCR技术重组(RGD)3/tTF融合基因,克隆于pET22b( )载体,表达于E.coliBL21(DE3)。用镍柱纯化融合蛋白。凝血实验与FⅩ活化实验检测融合蛋白tTF组分的活性。间接ELISA分析(RGD)3/tTF与αvβ3的特异结合能力。pET22b( )/(RGD)3/tTF重组质粒成功获得并表达于E.coliBL21(DE3)。纯化蛋白(RGD)3/tTF能有效诱发血液凝固,活化FⅩ。(RGD)3/tTF与αvβ3的特异结合能力比RGD/tTF提高了32%。新型融合蛋白(RGD)3/tTF已在E.coli系统成功表达,表达蛋白保持tTF的活性并显示比RGD/tTF更高的与αvβ3的结合能力。     

重组土拉弗朗西斯菌外膜蛋白FopA的融合表达及抗原性分析

目的:探索一种大量表达功能性土拉弗朗西斯菌外膜蛋白FopA的方法。方法:采用SignalP 3.0 Server进行信号肽预测,将土拉弗朗西斯菌外膜蛋白FopA信号肽的基因序列(75bp)去除,将1107bp的核心序列克隆至原核表达载体pET32a,并在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达。结果:构建了pET32a-fopA载体,重组蛋白FopA表达量约占菌体总蛋白量60%,Western blot分析显示重组FopA蛋白有较好的抗原性。结论:获得了高效表达FopA的pET32a-fopA表达载体,为下一步土拉弗朗西斯菌外膜蛋白FopA应用研究奠定了基础。