优化外源基因在大肠杆菌中表达的翻译起始率的策略 …

ｍＲＮＡ的翻译起始区（ＴＩＲ）的二级结构对翻译起始率有很大的影响。本文建立了一种改进外源基因在大肠杆菌中翻译起始率的系统。以人分裂细胞核抗原（ＰＣＮＡ）基因为模型,将ＰＣＮＡ基因５＇端编码区的１１４ｂｐ的顺序插入质粒ｐＴＺ１９Ｒ中ＬａｃＺ＇的５＇端构成融合基因。用定点突变法在ＰＣＮＡ的ＡＵＧ的－８位插入一个Ｓｈｉｎｅ／Ｄａｌｇａｒｎｏ（ＳＤ）顺序ＧＡＧＧＴ,再以合成的带部分随机序列寡核苷酸作引物,     

Mx基因稀有密码子和mRNA结构及大肠杆菌表达 优化

通过对稀有密码子和mRNA翻译起始区二级结构的分析, 构建了4种重组表达菌株BL21(DE3)/pET-Mx, Rosseta(DE3)/pET-Mx, BL21(DE3)/pGEX-Mx和Rosseta(DE3)/pGEX-Mx, 在大肠杆菌中进行Mx基因的表达, Rosseta(DE3)/pET-Mx和Rosseta(DE3)/pGEX-Mx重组表达菌中都获得了表达, Western blotting检测到了特异的75 kDa表达产物。实验结果证明稀有密码子和mRNA翻译起始区二级结构对Mx 蛋白表达都有影响, 选择适用于稀有密码子表达的菌株Rosetta(DE3)有利于Mx蛋白的表达, 同时翻译起始区二级结构能值较低的表达载体pGEX-Mx获得的表达量明显增高。实验中首次获得了重组表达鸡全长Mx蛋白的大肠杆菌重组菌。     

mRNA翻译起始区二级结构改变对干扰素基因在大肠杆菌中翻译的影响

为研究mRNA翻译起始区结构与基因表达的关系,利用密码子的简并性,在不改变表达产物氨基酸序列的前提下定点突变α8干扰素及αA干扰素衍生物基因的5′端若干位点,使其与表达载体重组后转录形成的mRNA翻译起始区结构发生改变。SDS-PAGE及活性测定证实这些改变提高了外源基因的表达水平。RNA斑点印迹表明突变前后基因转录水平差别不大,表达水平的提高主要由于翻译效率的提高。mRNA翻译起始区二级结构预测提示其生成自由能(ΔG)的变化可能与表达水平的提高有关。     

棉花类LRR抗病蛋白(GhLRR-RL)基因的克隆及表达分析

从棉花胚株的cDNA－AFLP片段中,选取一个与拟南芥类LRR抗病原因（LRR－RL）序列相似的片段,用RACE方法延伸其3′和5′未知序列,得到一个棉花类LRR抗病蛋白的全长cDNA序列（GenBank登录号：AY040532）。该cDNA长1259bp,包含一个987bp的开放阅读框,具有Poly（A）加尾信号。推测蛋白质包含329个氨基酸,其中大部分是LRR区,其序列符合膜外LRR的共有序列LXXLXXLXXLXLXXNXGXIPXX。序列和结构比例分析表明：该棉花LRR－RL蛋白与拟南芥的两个类LRR抗病蛋白高度同源,而与植物的其他LRR蛋白结构不同,推测LRR－RL蛋白属于一类新的LRR蛋白。斑点杂交和3′RACE扩增表明,棉花LRR－RL基因具有组成性表达的特点。     

人体Irisin前体FNDC5的潜在起始翻译机制

Irisin是FNDC5(III型纤连蛋白域包含蛋白5)经蛋白水解酶水解后分泌的水溶性多肽片段,又称肌因子,可促进脂肪棕色化,与血糖代谢密切相关。重点研究了人类Irisin的起始翻译位点,探讨了Irisin前体FNDC5蛋白(可以形成Irisin的FNDC5)的起始翻译机制。运用进化分析和序列模体识别方法研究了人类FNDC5同源性最高的前20个序列,以确定人Irisin前体的起始翻译位点;采取GO富集、发夹结构与上下文环境分析归纳non-ATG翻译起始密码子的序列及功能的共性,同时解析ATA翻译起始密码子的特性。结果发现:与其他物种FNDC5多序列比对,人Irisin前体FNDC5以ATA为起始密码子;人类全基因组non-ATG起始翻译的上下文偏好-3位嘌呤(A/G)、+4位鸟嘌呤(C)以及特殊位置的发夹结构;不同的起始密码子具有不同的上下文偏好;人类全基因组中non-ATG蛋白富集于代谢过程、生物调节、核苷酸转录因子和连接等功能,多是调节性蛋白。研究结果表明,人体Irisin的前体FNDC5起始翻译具有ATA起始密码子潜在的最优上下文环境,可能存在独特的non-ATG起始翻译机制,且人体non-ATG起始翻译的蛋白可能在人体代谢调控中发挥重要的作用。     

日本血吸虫真核翻译起始因子5基因的cDNA克隆和免疫保护功能分析

利用抑制削减杂交法筛选日本血吸虫雌雄虫差异基因,从中获得真核翻译起始因子5基因(eIF5)的 表达序列标。对该序列进行生物信息学分析:对其5’端进行电子延伸,获得含完整开放阅读框的cDNA序列 (AY686501)。将其亚克隆到表达载体pET-28c,进行重组表达。免疫保护效果实验表明,重组表达蛋白具有显著 抑制血吸虫卵在寄主肝脏中的沉积效果。     

翻译起始区二级结构对荧光素酶基因在COS-7细胞中表达效率的影响

在荧光素酶基因起始密码子ATG下游插入4种串连重复的密码子(6×ATT ,3×ATT ,6×GCC与3×GCC) ,得到具有不同二级结构的翻译起始区(translationinitiationregion ,TIR) ,以研究TIR二级结构对该基因在COS 7细胞中表达的影响.Northern印迹结果显示,4种重组子mRNA的转录水平没有显著差异,而Western印迹与酶活性检测表明,与野生型结构相比,6×ATT与3×ATT能显著提高荧光素酶的表达量与活性,而6×GCC结构的表达量明显下降.使用计算机辅助分析软件,扫描上述TIR结构发现,TIR稳定性或二级结构复杂度是导致上述表达差异的主要原因.     

人白细胞介素－3基因翻译起始区的改造提高其在大肠杆菌中的表达水平

为了提高人白细胞介素－3(bhIL-3)在大肠杆菌中的表达,在计算机辅助下,设计合成了PCR突变引物,用于改造起始密码AUG上下游序列,并在不改变5’端氨基酸编码的前提下,尽可能选用大肠杆菌高频使用的密码子。将经改造后的Hil-3cDNA和翻译起始区置于PL启动子之下,转入大肠杆菌Tapl06,经42℃热诱导后．获得表达产物,提高表达水平近一倍,表达量达到菌体总蛋白量的30％左右。表达产物经Western blot验证,经PVDF膜转移后进行N端顺序分析,证明前15个氨基酸正确,产物经包涵体纯化后,纯度提高至80％以上,初步复性后能明显促进Hil－3依赖细胞的生长。