重组小麦静息巯基氧化酶的表达、酶学特性及其对面包品质的影响

为发展新型面粉改良酶制剂,利用大肠杆菌Escherichia coli原核表达了小麦静息巯基氧化酶(Wheat quiescin sulfhydryl oxidase,wQSOX)。将合成的wqsox基因构建至pMAL-c5x载体,并在大肠杆菌中进行表达,优化蛋白表达条件后对重组蛋白进行分离纯化及融合标签切除,获得的重组wQSOX蛋白用于酶学性质探究以及面包品质改良。结果表明,合成的截短wqsox基因包含1359 bp,编码453个氨基酸,理论蛋白分子量51 kDa;构建的pMAL-c5x-wqsox重组质粒在E.coli Rosetta gamiB(DE3)中可溶表达了重组蛋白MBP-wQSOX,其最佳表达条件为:诱导温度25℃,诱导剂IPTG浓度0.3 mmol/L,诱导时间6 h;利用Xa因子蛋白酶切除了MBP融合标签,亲和层析纯化得到了wQSOX;wQSOX可催化DTT、GSH和Cys氧化,并伴随着H2O2的生成,其中对DTT表现出最高的底物特异性;酶学性质研究发现,wQSOX最适反应温度和pH分别为50℃和10.0,在高温和碱性环境条件下表现出较好的稳定性;每克面粉中添加1.1 U wQSOX能够显著(P<0.05)提高26.4%的面包比容,降低20.5%的面包芯硬度和24.8%的咀嚼性,表现出了较好的改良面包加工品质能力。研究结果对丰富新型面粉改良酶制剂种类以及推动wQSOX在焙烤行业的应用奠定了理论基础。     

白念珠菌天冬氨酸蛋白酶基因SAP2在大肠杆菌中的表达及产物纯化

目的构建SAP 2重组原核表达载体并表达、纯化出可溶性的蛋白,为抗体制备及Sap2抗原检测奠定基础。方法提取白念珠菌基因组DNA为模板,经PCR方法获取SAP 2目的基因。双酶切SAP 2基因与原核表达载体pMAL-c2x(+),连接酶切产物,转化大肠杆菌TOP10感受态细菌,筛选菌落和测序鉴定。将pMAL-c2x/SAP2重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,经异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导表达出可溶性的融合蛋白,经直链淀粉树脂亲和层析、蛋白酶Factor Xa切割标签获得纯化的Sap2蛋白。结果经PCR扩增获得正确的SAP 2序列并定向插入原核表达载体pMAL-c2x(+)中。重组原核表达载体pMAL-c2x/SAP2经IPTG诱导14 h后表达出可溶性的融合蛋白,并经纯化、切除标签后得到目的蛋白。结论成功构建了白念珠菌天冬氨酸蛋白酶原核表达质粒pMAL-c2x/SAP2,该质粒在BL21(DE3)中可获得高效融合表达,通过亲和层析纯化及标签切割得到了氨基酸序列同天然蛋白一致的目的蛋白。     

猪尿酸氧化酶在大肠杆菌中的表达、纯化与部分酶学性质分析

本研究报道了猪尿酸氧化酶(Porcine urate oxidase,pUOX)的原核表达载体的构建、pUOX的蛋白表达条件的优化以及对pUOX经纯化后进行活性检测和酶学性质分析。利用RT-PCR从猪肝总RNA中克隆pUOX,定向插入原核表达载体pET30a(+)中,构建表达载体pET30a(+)/pUOX,并转化到大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中。重组质粒pET30a(+)/pUOX经双酶切鉴定和序列分析,证实已成功构建了重组表达载体。重组表达菌经IPTG诱导表达了约为41kD的蛋白,与预期分子量一致,并对pUOX蛋白表达条件进行了优化,表达的蛋白主要以包涵体的形式存在于细胞中,包涵体经过变性、复性后,用Ni2+-NTA对复性蛋白进行亲和纯化,并对纯化蛋白进行了活性检测和酶学性质分析,纯化的重组pUOX的比活为50.63IU/mg,并发现重组蛋白在最佳温度、热稳定性等方面与天然pUOX相同,为后续动物实验奠定重要的基础。     

亚洲玉米螟酚氧化酶原的原核表达和性质分析

【目的】昆虫体内酚氧化酶原（PPO）是一种重要的天然免疫蛋白,参与昆虫的体液免疫和细胞免疫过程。本研究采用原核表达体系,大量表达可溶且具有活性的重组PPO蛋白,可用于各种酚氧化酶（PO）抑制剂的筛选,从而为创制抑制昆虫免疫系统的新型杀虫剂提供条件。【方法】利用从亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis 5龄幼虫体内克隆获得PPO基因,构建了pET-28b-PPO原核表达载体,在大肠杆菌Escherichia coli中重组表达了亚洲玉米螟PPO蛋白;采用Ni-NAT亲和层析柱快速纯化目的蛋白,进行了Western杂交鉴定;测定分析了重组PPO蛋白激活为PO后的酶学性质以及不同金属离子（Mg²⁺,Cu²⁺和Fe²⁺）对PPO二级结构的影响。【结果】融合蛋白PPO得到了表达和纯化。重组PPO蛋白激活为PO后最适反应温度为30℃,最适pH为7.2,以L-DOPA为底物时PO催化反应的V_max为140.8 U/mg·min,Km为2.96 mmol/L。Fe²⁺存在的情况下重组PPO蛋白中β-折叠结构成分显著增加至53.7%±4.6%,α-螺旋结构成分则显著下降至2.6%±1.2%（P<0.05）;有Mg2+存在的情况下,重组PPO蛋白中β-折叠结构成分显著下降,α-螺旋结构成分稍有上升。有Cu²⁺存在的情况下,重组PPO蛋白中β-折叠结构成分显著下降为10.0%±1.6%,而α-螺旋结构成分则上升至35.3%±6.9%。【结论】结果说明不同金属离子对重组PPO蛋白的二级结构有显著影响。     

肉毒毒素蛋白受体syt II N端片段基因的合成及其在大肠杆菌中的融合表达

本研究旨在构建肉毒毒素蛋白受体sytII N端片段的原核表达载体,并在大肠杆菌pMAL-c2x系统中表达MBP-Syt融合蛋白。根据GenBank中已报道的人syt II基因序列,截取N端氨基酸序列,依据大肠杆菌的偏爱密码子,设计引物人工合成全基因,将全长基因克隆至原核表达载体pMAL-c2x中,重组质粒转化大肠杆菌E.coli ER2566,IPTG诱导表达。表达产物经Amylose Resin亲和层析进行纯化,SDS-PAGE和免疫印记对其进行鉴定,并对该蛋白进行活性的初步分析,为进一步研究毒素与受体相互作用的机制奠定基础。     

亲和标签调节的 (S)-羰基还原酶2催化2-羟基苯乙酮的酶学性质

不同类型的亲和标签会影响酶的催化功能和酶学性质。近平滑假丝酵母Candida parapsilosis来源的(S)-羰基还原酶2 ((S)-carbonyl reductase 2,SCR2) 能催化2-羟基苯乙酮。文中在SCR2的N端添加不同类型的亲和标签,在大肠杆菌Escherichia coli中异源表达并纯化重组蛋白his6-SCR2、strep-SCR2和MBP-SCR2,研究了重组蛋白催化2-羟基苯乙酮的酶学性质。结果表明,不同类型的亲和标签对SCR2的酶学性质有一定的影响。其中,不同类型的亲和标签对重组蛋白稳定性影响较大：1) 在pH 6.0、30 ℃条件下保温13 h后,重组蛋白his6-SCR2和strep-SCR2的剩余酶活力是无融合标签SCR2的90.0%?95.2%,而MBP-SCR2的剩余酶活力是无融合标签SCR2的1.25倍。2) MBP-SCR2在50 ℃的半衰期比strep-SCR2、his6-SCR2和无融合标签SCR2长26.6%–48.8%。3) MBP-SCR2在?80 ℃存储60 d后,其酶活动力学参数kcat比his6-SCR2、strep-SCR2和无融合标签SCR2高1.25–1.45倍。根据三级结构分析推出重组蛋白MBP-SCR2中MBP的C末端的α螺旋具有稳定SCR2的N端无规则卷曲的作用,从而提高酶的稳定性。圆二色谱检测结果表明MBP标签对蛋白SCR2的二级结构有一定的影响,且解折叠温度 (Tm) 分析证明,MBP-SCR2的Tm比无融合标签SCR2提高近5 ℃。研究结果不仅为羰基还原酶家族增添了一种2-羟基苯乙酮的稳定高效催化剂MBP-SCR2,同时为其他短链醇脱氢酶的标签设计提供了借鉴和依据。     

尿酸氧化酶在大肠杆菌中的表达、纯化及活性鉴定

尿酸氧化酶(urate oxidase,Uricase,EC.1.7.3.3)是一种能将尿酸氧化为尿囊素的蛋白酶。合成黄曲霉(Aspergillus flavus)尿酸氧化酶基因,构建表达载体pET43.1a/uox,重组质粒经双酶切鉴定和序列分析,证明插入序列正确,转化到大肠杆菌(Escherichia coli)JM109,菌株经诱导表达尿酸氧化酶蛋白,目的蛋白经过超声破碎,经检测以可溶性蛋白为主;菌体经超声破碎后,上清经过阴离子柱和阳离子柱两步纯化,得到尿酸氧化酶纯品,纯品以分光光度法进行体外酶活性测定。结果显示:尿酸氧化酶在大肠杆菌中获得高效表达,目的蛋白占菌体总蛋白的50%;表达产物经过两步层析柱纯化,获得电泳扫描纯度为95%的纯品;在体外活性测定中具有分解尿酸的能力,在临床检测和治疗中有重要意义。     

海栖热袍菌极耐高温木聚糖酶基因xynB64在大肠杆菌中的融合表达

来源于极端嗜热菌海栖热袍菌(Thermotoga maritima MSB8)的木聚糖酶B具有极高的热稳定性,在饲料、造纸、能源和食品医药行业具有巨大应用潜力。携带酶基因xynB64的pET28a(+)重组载体在宿主大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,重组酶活力较低。更换宿主为携带稀有tRNA基因的大肠杆菌:BL21-CodonPlus(DE3)-RIPL和Rosetta(DE3)后,酶活力分别提高了197%和277%,但是后者中的表达会形成部分包涵体。宿主菌为大肠杆菌Rosetta(DE3),更换载体为4种融合表达载体pET32a(+)、pET42a(+)、pET43.1a(+)和pMAL-c2X进行表达,重组酶分别融合了Trx、GST、Nus和MBP标签。其中Rosetta(DE3)/pMAL-c2X-xynB64表达酶活力最高,相当于Rosetta(DE3)/pET28a-xynB64表达酶的88%,而且目的酶表达量占全细胞蛋白的40%,几乎不形成包涵体。     

重组人βNGF在大肠杆菌中的可溶表达、纯化及活性鉴定

旨在大肠杆菌中可溶表达重组人神经生长因子(Recombinant humanβnerve growth factor,rhβNGF),并对表达产物进行分离纯化和生物学活性鉴定。成功扩增h NGFβ亚基基因,将其克隆入pMAL-c2X表达载体,构建了hβNGF-MBP的大肠杆菌表达体系并进行诱导表达,表达产物经纯化后以Factor Xa酶切去除麦牙糖结合蛋白(MBP),Western blot鉴定后以TF-1细胞法检测生物学活性。结果显示,pMAL-c2X-hβNGF经酶切和测序证实构建正确,25℃、180 r/min、0.5 mmol/L IPTG诱导下可溶表达hβNGF-MBP融合蛋白。hβNGF-MBP经Factor Xa酶切后可去除MBP标签,SDS-PAGE分析纯化的hβNGF位于13 k D左右,纯度可达95%。Western blot鉴定为hβNGF,结果表明,比活约为1×10~6 U/mg。在大肠杆菌中成功可溶表达hβNGF,并具有较高的生物学活性。     

棘孢木霉几丁质酶tachi2 基因的原核表达及酶学性质研究

目的:实现棘孢木霉(Trichoderma asperellum)几丁质酶基因tachi2的原核高效表达,研究几丁质酶Tachi2的酶学性质.方法:利用PCR技术扩增得到几丁质酶基因tachi2,将其克隆到原核表达载体pEHISTEV中,测序后,转化大肠杆菌BL21感受态细胞,经异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导后进行Tachi2蛋白的纯化和复性.用纯化的目的蛋白Tachi2进行几丁质酶酶学性质的研究.结果:tachi2基因在重组大肠杆菌中正确表达,其主要以包涵体形式存在;重组蛋白Tachi2分子量约为44kDa,经过纯化和复性后得到的Tachi2有较高的几丁质酶活性.该酶的最适温度为40℃,最适pH值为7.0,几丁质酶在40℃以下比较稳定、pH 6～9时酶有较高活性,受Cu2和Zn2+的强烈抑制.结论:成功实现了棘孢木霉几丁质酶基因tachi2的原核高效表达,表达纯化了重组蛋白,明确了几丁质酶Tachi2的酶学性质,为该几丁质酶的进一步开发利用和深入研究奠定了基础.     

Purification and in vitro characterization of the maltose-binding protein of the plant pathogen Xanthomonas citri

The uptake of maltose and maltodextrins in gram-negative bacteria is mediated by an ATP-dependent transport complex composed of a periplasmic maltose-binding protein (MBP) and membrane-associated proteins responsible for the formation of a membrane pore and generation of energy to drive the translocation process. In this work, we report the purification and in vitro functional analysis of MBP, encoded by the malE gene, of the plant pathogen Xanthomonas citri, responsible for the canker disease affecting citrus plants throughout the world. The X. citri MBP is composed of 456 amino acids, displaying a low amino acid identity (16% throughout the sequence) compared to the Escherichia coli K12 ortholog. The X. citri malE gene was cloned into a pET28a vector, and the encoded protein was expressed and purified by affinity chromatography as a His-tag N-terminal fusion peptide produced by the E. coli BL21 strain. Enhanced levels of soluble protein were achieved with static cultures kept overnight at 23 degrees C. Ability to bind immobilized amylose, the emission of intrinsic fluorescence and circular dichroism spectra indicated that the purified recombinant protein preserved both conformation and biological activity of the native protein. The availability of the recombinant MBP will contribute to the functional and structural analysis of the maltose and maltodextrin uptake system of the plant pathogen X. citri.     

重组人半乳凝集素-1的原核表达、纯化及生物活性检测

目的:在大肠杆菌中表达半乳凝集素-1(galectin-1),并进行纯化及生物活性检测。方法:将人半乳凝集素-1基因克隆至带有His融合标签的原核表达载体pQE-30上,转化大肠杆菌M15,经IPTG诱导表达,表达产物经亲和层析纯化后,进行Western印迹鉴定,并用红细胞凝集试验检测其生物学活性。结果:双酶切鉴定和核苷酸序列测定表明重组表达质粒pQE-30-Galectin-1构建正确;重组蛋白的表达量约占菌体总蛋白的50%,主要以可溶形式表达,纯化后蛋白纯度达95%以上,且具有良好的红细胞凝集活性。结论:在大肠杆菌中表达了重组人半乳凝集素-1,且具有良好的生物活性。     

大鼠热休克蛋白70的融合表达及纯化鉴定

目的：在大肠杆菌中高效表达并纯化大鼠热休克蛋白（HSP）70与麦芽糖结合蛋白（MBP）的融合蛋白,以进一步研究细胞外HSfr70的生物学功能。方法：用RT-PCR方法扩增目的基因,并将其克隆到原核表达载体pMAL-c2X中,酶切鉴定并进行DNA测序;将该重组表达载体转化大肠杆菌B121,用IPTG在不同温度及时间下进行诱导表达,建立最佳诱导表达条件;采用Amylose树脂预装柱对目的蛋白进行亲和纯化,并对不同表达条件下的产物进行SDS-PAGE及Westernblot分析。结果：克隆出目的基因,构建了融合表达载体pMAL-c2X／hsp70;诱导表达后经SDS-PAGE检测表明获得了目的条带,并纯化出纯度较高的融合蛋白;免疫印迹鉴定表明其具有抗原活性。结论：在大肠杆菌中高效表达并纯化了融合蛋白MBP-HSP70,为进一步研究细胞外HSP70的生物学效应提供了有用的材料。     

Fusion expression of mutated cecropin CMIV in E. coli

A cDNA coding mutated cecropin CMIV from Bombyx mori was synthesized according to its amino acid sequense using E .coli biased codons .The gene was cloned into the fusion expression vector pEZZ318 and was expressed in E .coli HB101.The fusion protein produced was purified by affinity chromatography to yield 26 mg/L fusion product .The anti-bacterial activities of recombinant cecropin CMIV were recovered after cleavage by chemical method.     

中国家蚕抗菌肽ABP-CM4在E.coli中的融合表达及活性分析

参照天然抗菌肽CM4(ABP-CM4)氨基酸序列和大肠杆菌偏爱密码子,采用rPCR法获得CM4基因后重组到表达载体pET32a上,在E.coli中融合表达。表达产物以可溶性存在,经Ni2 -NTA琼脂糖亲和层析获得融合蛋白,再经甲酸切割、亲和层析和阳离子交换层析,得到纯化的重组抗菌肽。琼脂糖扩散法和液相测定法证明了纯化的抗菌肽具有抗菌活性。     

Gateway vectors for the production of combinatorially-tagged His6-MBP fusion proteins in the cytoplasm and periplasm of Escherichia coli

Many proteins that accumulate in the form of insoluble aggregates when they are overproduced in Escherichia coli can be rendered soluble by fusing them to E. coli maltose binding protein (MBP), and this will often enable them to fold in to their biologically active conformations. Yet, although it is an excellent solubility enhancer, MBP is not a particularly good affinity tag for protein purification. To compensate for this shortcoming, we have engineered and successfully tested Gateway destination vectors for the production of dual His6MBP-tagged fusion proteins in the cytoplasm and periplasm of E. coli. The MBP moiety improves the yield and solubility of its fusion partners while the hexahistidine tag (His-tag) serves to facilitate their purification. The availability of a vector that targets His6MBP fusion proteins to the periplasm expands the utility of this dual tagging approach to include proteins that contain disulfide bonds or are toxic in the bacterial cytoplasm.     

An Escherichia coli plasmid vector system for production of streptavidin fusion proteins: expression and bioselective adsorption of streptavidin-beta-galactosidase

Covalently immobilized biotin was used as a biospecific adsorbant to investigate the application of streptavidin as an affinity domain for simultaneous purification and immobilization of recombinant proteins. A streptavidin-beta-galactosidase fusion protein was constructed and tested as a model system. The gene for streptavidin from Streptomyces avidinii was modified by polymerase chain reaction to mutate the stop codon and to facilitate cloning into an Escherichia coli expression vector yielding a versatile plasmid with 37 unique restriction enzyme sites at the 3' end. E. coli beta-galactosidase was cloned in-frame to the streptavidin gene. Analysis of lysates of induced recombinant E. coli cells by SDS-PAGE and Western blots indicated that the 133.6-kDa fusion protein was expressed. Sulfosuccinimidyl-6-(biotinamido) hexanoate was covalently immobilized on 3-aminopropyl-controled-pore glass beads. Exposure of recombinant cell lysates to this support indicated that streptavidin-beta-galactosidase was bioselectively adsorbed. The resulting biocatalyst contained 300 mg protein per gram of beads and exhibited a specific activity of 306 betamol/min per milligram protein with o-nitrophenyl-beta-D-galactopyranoside as substrate corresponding to approximately 50% of that observed for commercially pure E. coli beta-galactosidase. (c) 1994 John Wiley & Sons, Inc.     

灵杆菌非特异性核酸酶的原核表达、纯化及活性分析

以灵杆菌基因组DNA为模板,PCR扩增非特异性核酸酶 (Non-specific nuclease,NU) 基因,并克隆到pMAL-c4X载体上构建重组表达载体pMAL-c4X-NU。经测序及 BLASTN发现其与灵杆菌Serratia marcescens核酸酶基因的同源性为97％。将构建的表达载体pMAL-c4X-NU转入大肠杆菌BL21,经IPTG诱导实现了胞内表达78 kDa的麦芽糖结合蛋白-NU融合蛋白 (Maltose-binding protein-NU,MBP-NU),其最佳诱导表达条件为37 ℃,0.75 mmol/L IPTG诱导1.5 h。用Amylose resin纯化得到了目的蛋白。活性检测表明MBP-NU具有同时降解DNA和RNA的活性,在37 ℃、pH 8.0时活性最高,比活力为1.11×106 U/mg,目标蛋白的纯化效率可达10.875 mg/L。纯化的目标蛋白中无蛋白酶活性存在。0.5 mmol/L乙二胺四乙酸 (Ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)、1 mmol/L苯甲基磺酰氟 (Phenylmethanesulfonyl fluoride,PMSF) 以及150 mmol/L KCl对MBP-NU的活性几乎无影响,因此MBP-NU可作为蛋白质纯化过程中核酸的高效降解酶。