mNUDC基因在巴斯德毕赤酵母中表达载体的构建及表达

目的:探索小鼠核迁移蛋白C(mNUDC)在毕赤酵母分泌表达的方法.方法:应用PCR扩增本实验室所构建的重组质粒PET28b-his-mNUDC中的mNUDC基因,使用基因重组方法构建毕赤酵母真核表达栽体pPICZaA-his-mNUDC,电击转化酵母茵株KM71后,经摇瓶发酵和甲醇诱导,SDS-PAGE和Westernblot分析鉴定上清中重组mNUDC蛋白表达量.结果:经过PCR方法,有效扩增了mNUDC基因,构建了pPICZα A-his-mNUDC酵母表达质粒,序列分析表明所构建的含mNUDC基因的质粒与设计相同,mNUDC蛋白得到正确表达.使用SDS-PAGE和Western blot方法可以检测到mNUDC的稳定、高效地分泌表达.结论:成功地构建了mNUDC基因的毕赤酵母表达载体pPICZα A-his-mNUDC,并在毕赤酵母中实现分泌型离表达,为进一步研究mNUDC蛋白对小鼠的生物活性奠定了实验基础.     

宇佐美曲霉木聚糖酶基因xynⅡ在不同毕赤酵母中的分泌表达

将宇佐美曲霉E001的内切-1,4-木聚糖酶基因克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9K中,得到重组质粒pPXY-NII,将其经SalⅠ线性化后分别转化2株毕赤酵母GS115和KM71,xynⅡ基因通过同源重组被整合到毕赤酵母染色体上,并处于酵母α因子的下游,经筛选获得阳性重组菌PXGL98(Mut+)和PXKL29(Muts)。该木聚糖酶基因在2株毕赤酵母中均实现了分泌表达。同时对工程菌的发酵条件进行了优化,在甲醇诱导下,PXGL98与PXKL29培养物上清液中的酶活力分别可达1156.92 U/mL和1646.03 U/mL。     

黑曲霉Z6植酸酶基因phyA的克隆及表达

目的:克隆植酸酶基因phyA,构建毕赤酵母表达载体,转化毕赤酵母,并对重组工程菌的表达产物进行初步酶学性质研究.方法:以植酸酶高产菌株-黑曲霉Z6染色体DNA为模板,PCR扩增得到植酸酶基因phyA,序列鉴定后连接到毕赤酵母穿梭载体pPIC9K上,构建重组质粒pPIC9K-phyA,电击转化毕赤酵母KM71,筛选得到重组转化子.对重组工程菌表达产物进行SDS-PAGE分析和酶活性研究.结果:phyA序列分析表明该基因具有典型的植酸酶活性位点保守序列ArgHisGlyAlaArgTyrPro,与NC-BI已发表的植酸酶基因同源性较高,达到94%以上.该序列已提交GenBank,序列号为DQ318022.重组工程菌KM71-phyA7的PCR扩增证实了植酸酶基因已整合到酵母基因组中,植酸酶能有效分泌和表达,粗酶液酶活可达875U/mL.结论:植酸酶基因phyA在毕赤酵母中成功表达,为今后的定向改组奠定了基础.     

分子伴侣对可溶性肿瘤坏死因子相关促凋亡配体在巴斯德毕赤酵母中表达的影响

目的:提高外源蛋白可溶性肿瘤坏死因子相关促凋亡配体(sTRAIL)在巴斯德毕赤酵母中的分泌表达。方法:根据GenBank公共数据库中公布的模式生物酿酒酵母的分子伴侣(Ssa1p、YDJ1、Kar2p和PDI)基因序列设计引物,利用PCR方法从酿酒酵母基因组中得到各基因片段,并将单独Ssa1p或Kar2p、组合YDJ1 PDI、Kar2p PDI或YDJ1 PDI PDI分别构建到pPIB2Z表达载体中,并整合到外源蛋白sTRAIL工程菌(毕赤酵母GS115)中进行筛选和诱导表达。结果:SDS-PAGE分析表明,sTRAIL的表达量明显提高,特别是整合了分子伴侣组合YDJ1 PDI的工程菌。Western印迹分析整合的分子伴侣基因后,分子伴侣蛋白在工程菌中的表达量得到了提高。结论:提高细胞内分子伴侣的表达,可以增加外源蛋白的分泌表达,为进一步研究巴斯德毕赤酵母奠定了基础。     

人GLP -1- IgG Fc融合蛋白在毕赤酵母中的高效表达

目的:构建GLP-1-IgG Fc融合蛋白分子并在毕赤酵母中实现高效表达.方法:使用蛋白质工程技术改造GLP -1,去除其蛋白酶降解位点,然后利用重叠延伸PCR方法得到改造后的GLP -1与人IgG-Fc片断的嵌合体基因并将其插入pPIC9K载体中.以重组载体转化巴斯德毕赤酵母菌中进行表达.采用SDS-PAGE和Western Blot方法检测重组蛋白的表达.结果:成功的构建了GLP -1-IgG Fc嵌合体基因并使其在重组毕赤酵母中高效分泌表达.在25℃条件下,摇瓶培养添加0.5％甲醇诱导72h后融合蛋白的表达量最大,为5mg/L.SDS-PAGE和Westem-Blot结果表明表达产物为GLP -1-IgG Fc融合蛋白.结论:获得了高效表达GLP -1-IgG Fc融合蛋白的毕赤酵母菌株,为GLP -1-IgG Fc的活性和半衰期测定及下一步的开发奠定了基础,并为在毕赤酵母菌中表达其他Fc融合蛋白和抗体提供了参考.     

毕赤酵母高效分泌长效人生长激素的研究

目的:为了延长人生长激素(HGH)在血浆中的半衰期,构建了高效分泌表达人血清白蛋白(HSA)与HGH融合蛋白(HSA-HGH)的工程毕赤酵母菌株。方法:从人胎肝cDNA文库中扩增HSA基因,从HGH工程菌载体中扩增HGH基因,将其克隆至真核表达载体pHIL-D2,载体线性化后采用电击法转化毕赤酵母GS115。通过原位双层膜法筛选高效分泌表达菌株。分别采用SDS-PAGE和Western印迹鉴定融合蛋白。对工程酵母培养条件进行研究,发酵液经离子交换层析、亲和层析和分子筛层析纯化。纯化的蛋白经N端序列测定,分子量测定和等电聚焦电泳进行鉴定。冻干的蛋白制剂经食蟹猴试验进行药代动力学和药效动力学测试。结果:确立了工程酵母的最佳培养工艺,融合蛋白表达量达100mg/L。纯化后蛋白纯度达95%以上,得率达42%。融合蛋白与预期结果一致,经食蟹猴试验,显示有良好的生物活性,与等摩尔剂量的重组人生长激素相比,半衰期延长6.8倍,清除率慢44倍。结论:融合蛋白呈现明显的长效动力学特征,为开发重组长效人生长激素HSA-HGH融合蛋白药物(rHSA-HGH)奠定了基础。     

GFP工程酵母菌的构建及其对Cu2+的荧光响应

从酿酒酵母基因组DNA中克隆到金属硫蛋白启动子(PCUP1)片段,将绿色荧光蛋白(GFP)基因置于PCUP1的调控下,构建重组质粒pCUP9K-GFP,并通过氯化锂法转化毕赤酵母,获得工程菌株。工程菌细胞及其发酵液中可检出GFP荧光,表明PCUP1能启动外源基因GFP转录,使工程菌表达并分泌GFP。研究发现,工程菌培养液中分别加入10μmol/L的铜、铬、镉和砷离子后,铜处理组GFP荧光强度明显增加,其余三种离子对工程菌荧光强度影响不大;用铜离子诱导后,工程菌发酵上清液的荧光强度明显增强,并与铜离子浓度(0～1mmol/L)呈正相关。研究表明,该工程菌中启动子PCUP1受铜离子诱导,GFP的表达对铜离子具有剂量依赖性,在一定浓度范围内,GFP荧光强度与铜离子浓度呈正相关。     

不同接头的白蛋白干扰素在毕赤酵母中表达的研究

毕赤酵母作为比较成熟的真核表达系统[1],它具有许多优点,表达产物直接分泌到胞外,这有利于产物的分离纯化.白蛋白干扰素在毕赤酵母中表达的研究也具有很重要的意义.研究白蛋白与干扰素之间的接头蛋白不同对表达量的影响.通过重叠PCR构建不同接头的白蛋白干扰素重组子,然后分别用salⅠ酶切线性化,通过电转仪转入毕赤酵母SMD1168,在MD板上进行培养,分别挑取10个克隆进行甲醇诱导表达,筛选出表达量最高的一个.最后在相同的条件下,分别将表达量高的进行诱导表达,表达产物通过SDS-PAGE鉴定,由于表达产物中有杂蛋白,通过酶联免疫吸附法(ELISA)测定融合白蛋白干扰素的表达量,由已知浓度的白蛋白干扰素标准曲线,可以计算出不同接头的白蛋白干扰素的表达量,这对工业化生产具有指导意义.     

减蛋综合症病毒纤维蛋白C-末端的分泌表达及抗原性分析(英文)

目的:在大肠杆菌中分泌表达重组纤维蛋白的C-末端序列,并检测其抗原性。方法:采用PCR技术扩增了减蛋综合症病毒(EDSV)纤维蛋白C-末端的编码基因,并将其克隆到组成型分泌表达载体pUC18ompAcat上构建pUC18ompA-EDS。将该重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)菌株构建工程菌,培养工程菌以表达目的蛋白。结果:SDS-PAGE分析表明,纤维蛋白C-末端在大肠杆菌中成功实现了表达,且部分重组蛋白分泌到了周质空间和胞外的培养基中,Ni2+-NTA树脂分离纯化后,Western blotting对其免疫原性的分析表明,重组蛋白可与鸡抗EDSV血清发生特异反应。结论:说明获得的纤维蛋白的C-末端具有明显的抗原性,该研究对于开发预防EDSV的基因工程疫苗的研究具有一定参考作用。     

人血清白蛋白和粒细胞集落刺激因子融合蛋白的克隆表达

构建重组人血清白蛋白粒细胞集落刺激因子（HSA-hG-CSF）表达载体,用毕赤酵母表达该重组蛋白。PCR扩增出人血清白蛋白基因（HSA）和粒细胞集落刺激因子基因（hG-CSF）,GGGGS作为小肽接头,采用重叠PCR的方法将HSA和hG-CSF拼接起来,与质粒载体pPIC9K连接,转化大肠杆菌感受态细胞DH-5α。抽提质粒,用SalI酶切重组质粒,电转化法导入毕赤酵母SMD1168中,通过表型筛选和诱导表达实验得到蛋白表达工程菌。Western-blotting分析表明融合蛋白具有粒细胞集落刺激因子免疫原性。NFS-60细胞测活实验分析表明体外活性达到约4.0×10^7IU/mg。     

人精氨酸酶在毕赤酵母的高效表达、纯化和活性研究

目的：人精氨酸酶（Arginase, Arg）的基因arg在毕赤酵母高效分泌表达,建立相应纯化工艺路线,研究重组人精氨酸酶的活性。方法：将人精氨酸酶基因arg按正确的阅读框架插入到毕赤酵母表达载体pPIC9α信号肽基因后,构建得到重组毕赤酵母表达质粒。转化毕赤酵母GS115筛选高表达菌株。结果：成功构建了酵母表达载体pPIC-Arg,转化毕赤酵母GS115后筛选到分泌表达目的蛋白Arg的菌株,目标蛋白可以分泌到培养基中。经过膜过滤和凝胶过滤层析对培养基上清进行纯化,即可获得纯度达到95%的活性产物。活性测定表明,纯化的Arg比活性为310 IU/mg。结论：成功构建了Arg的毕赤酵母高效表达菌种,建立了目标物质的分离纯化工艺。     

人白细胞介素12基因在巴斯德毕赤酵母细胞中的表达(英文)

人白细胞介素 12 (hIL 12 )是人体内具有多种生物学活性的免疫调节因子 ,由p4 0和p35两个亚基经多对二硫键连接而成 .根据hIL 12的结构特点 ,采用LiCl二次转化将hIL 12的p4 0和p35两亚基基因导入巴斯德毕赤酵母X33细胞中 ,并经同源交换分别插入酵母基因组AOX1区域 ,构建成含hIL 12双亚基基因的酵母工程菌PichiapastorisX33 p4 0 p35 .经 0 .5 %甲醇诱导 ,p4 0和p35两亚基在同一酵母细胞中得到了表达 ,并组装成具有生物学活性的hIL 12p70分子     

毕赤酵母工程菌高密度发酵研究与进展

毕赤酵母表达系统是近年来发展最为迅速的一种新型外源蛋白真核表达系统,被广泛应用于多种不同领域且成功表达了许多基因工程产品。高密度发酵技术已被广泛运用到毕赤酵母工程菌发酵工程当中。主要从毕赤酵母的表达常用菌株、载体及表型等方面介绍了其表达系统,从外源基因自身的特性、培养基的组成、温度、pH、溶氧量及补料流加策略方面阐述了对毕赤酵母高密度发酵的过程及蛋白质表达结果的影响,并对毕赤酵母工程菌高密度发酵进行了展望,为其今后的研究及应用提供借鉴。     

Man5GlcNAc2哺乳动物甘露糖型糖蛋白的毕赤酵母表达系统构建

蛋白的糖基化对蛋白的活性、高级结构及功能都有重要的影响。酵母表达的糖蛋白不同于哺乳动物表达的杂合型或复杂型糖蛋白,而是高甘露糖型或过度甘露糖化糖蛋白。在前期成功敲除毕赤酵母α-1,6-甘露糖转移酶(Och1p)基因、阻断毕赤酵母过度糖基化,获得毕赤酵母过度糖基化缺陷菌株GJK01 (ura3、och1) 的基础上,通过表达不同物种来源的α-1,2-甘露糖苷酶I (MDSI) 的活性区与酵母自身定位信号的融合蛋白,并通过DSA-FACE (基于DNA测序仪的荧光辅助糖电泳) 分析筛选报告蛋白HSA/GM-CSF (人血清白蛋白与粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子融合蛋白) 的糖基结构,发现当编码酿酒酵母α-1,2-甘露糖苷酶 (MnsI) 基因的内质网定位信号与带有完整C-端催化区的拟南芥MDSI基因融合表达时,毕赤酵母工程菌株能够合成Man5GlcNAc2哺乳动物甘露糖型糖蛋白。这为在酵母体内合成类似于哺乳动物杂合型或复杂型糖基化修饰的糖蛋白奠定了基础。     

重组尿激酶型纤溶酶原激活物受体在酵母系统中的表达及鉴定

构建截断型可溶性尿激酶型纤溶酶原激活物受体（ｕ－ＰＡＲ）的原核及酵母表达质粒并分别在大肠杆菌和Ｐｉｃｈｉａｐａｓｔｏｒｉｓ酵母中高效表达．利用ＰＣＲ扩增截断型可溶性ｕ－ＰＡＲｃＤＮＡ片段,并分别连入酵母及原核表达载体中,构建成表达质粒．后者经诱导表达的蛋白被用于免疫家兔,获得抗ｕ－ＰＡＲ的抗血清,用于对酵母表达产物的鉴定．前者在甲醇的诱导下表达,产物分泌至培养液中．结果表明,原核表达的ｕ－ＰＡＲ蛋白免疫家兔后获得高效价的抗血清,利用此抗血清所作Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ证实酵母表达蛋白具有ｕ－ＰＡＲ的免疫原性,表观分子量４０ｋＤ左右．Ｍｕｔ－表型在第５ｄ为最高（２．５μｇ／ｍｌ）,Ｍｕｔ＋表型在第４ｄ为最高（７．５μｇ／ｍｌ）．因此,构建的可溶性ｕ－ＰＡＲ表达质粒在Ｐｉｃｈｉａｐａｓｔｏｒｉｓ酵母细胞获得表达,为进一步竞争拮抗受体功能的研究奠定了基础．     

重组人骨保护素片段OPG179与人血清白蛋白在毕赤酵母中的融合表达

目的:在毕赤酵母中融合表达人骨保护素(OPG)片段OPG179与人血清白蛋白(HSA).方法:通过RT-PCR扩增获得OPG179基因,构建表达质粒pHILD2-rhOPG179-HSA,转化至毕赤酵母菌中进行表达、纯化,对分泌表达产物进行SDS-PAGE及Western印迹检测.结果:酶切鉴定与测序结果显示重组表达质...     

单纯疱疹病毒Ⅰ型糖蛋白D在酵母中的表达

从提取的HSV-1基因组中扩增得到编码gD蛋白胞外区1～314aa的基因gDt,将其插入毕赤酵母表达质粒pPIC9K的醇氧化酶(AOX1)启动子下游,构建携带gDt的重组载体,经电转化GS115菌株和G418筛选,得到了高效分泌表达gD蛋白的毕赤酵母菌株,表达量达到250mg/L,该目的蛋白可被gD单抗(1-I-9)特异性识别。表达产物经离子交换、金属螯合、分子筛柱层析纯化后得到纯度较高的重组蛋白。重组gD蛋白免疫BALB/c小鼠可诱生一定水平的特异性抗体,表明该蛋白具有较好的免疫原性,能够诱导小鼠产生体液免疫应答。     

Production of large quantities of isotopically labeled protein in Pichia pastoris by fermentation

Heterologous expression in Pichia pastoris has many of the advantages of eukaryotic expression, proper folding and disulfide bond formation, glycosylation, and secretion. Contrary to other eukaryotic systems, protein production from P.pastoris occurs in simple minimal defined media making this system attractive for production of labeled proteins for NMR analysis. P.pastoris is therefore the expression system of choice for NMR of proteins that cannot be refolded from inclusion bodies or that require post-translational modifications for proper folding or function. The yield of expressed proteins from P.pastoris depends critically on growth conditions, and attainment of high cell densities by fermentation has been shown to improve protein yields by 10–100-fold. Unfortunately, the cost of the isotopically enriched fermentation media components, particularly 15NH4OH, is prohibitively high. We report fermentation methods that allow for both 15N- labeling from (15NH4)2SO4 and 13C-labeling from 13C-glucose or 13C-glycerol of proteins produced in Pichia pastoris. Expression of an 83 amino acid fragment of thrombomodulin with two N-linked glycosylation sites shows that fermentation is more cost effective than shake flask growth for isotopic enrichment.     

重组人GALNT3-sol蛋白在毕赤酵母中的高效表达和活性鉴定

目的:为了获得有催化活性的人乙酰半乳糖胺转移酶3(GALNT3),构建了GALNT3可溶性区域(GALNT3-sol)的真核分泌表达载体,在巴斯德毕赤酵母中表达并纯化GALNT3-sol蛋白,体外检测其转糖基活性。方法:以构建好的pET15b/GALNT3-sol为模板进行PCR,扩增编码人GALNT3-sol的cDNA片段(1 755 bp),将其克隆至真核表达载体pPIC9K,载体线性化后采用电击法转化毕赤酵母GS115。通过MD平板和G418平板筛选出阳性高拷贝重组菌株。阳性菌株经过甲醇诱导表达人GALNT3-sol重组蛋白,表达上清进行Ni-NAT分离纯化。分别采用SDS-PAGE和Western blot鉴定纯化的重组蛋白,并使用HPLC和MALDI-TOF/MS分析其转糖基化反应的活性。结果:成功构建了能够分泌表达GALNT3-sol的毕赤酵母菌株。阳性表达菌株在BMMY培养基(pH 6.0)中20℃培养,经0.5%甲醇诱导表达96 h,摇瓶表达量可达5mg/L。SDS-PAGE和Western blot结果显示表达重组蛋白为糖基化形式。活性检测显示表达的重组蛋白具有转糖基活性。结论:成功获得可以高效分泌表达具有活性的人GALNT3-sol蛋白的毕赤酵母菌株,为进一步研究人GALNT3的性质及其应用提供了基础。