大肠杆菌中融合表达人β防御素-3基因的研究

目的 为了在大肠杆菌中融合表达人β防御素-3基因。方法 根据大肠杆菌对精氨酸密码子使用的偏爱性,设计搭桥引物,并通过PCR扩增法合成了人β防御素的全基因序列,克隆进pGEX-4T-2中构建pGEX-4T-2-hBD-3融合表达载体。将表达载体转化E.coli宿主菌DH5α,进行IPTG诱导表达。将菌体反复冻溶使细胞膜穿孔,释放可溶性蛋白。融合蛋白GST-hBD-3经凝血酶切割。结果 研究得到了重组人防御素蛋白,琼脂孔穴扩散抑菌法检测表明,重组人β防御素3对金黄色葡萄球菌有抗菌活性,抑菌效价为0.843 U。结论 人β防御素-3基因在大肠杆菌中得到了融合表达。     

脂质体介导人β防御素2基因转染膀胱上皮的实验研究

目的 探讨脂质体介导人β防御-2（humaβ-defensin2,hBD2）基因体内、外转染膀胱上皮细胞的可行性。方法采用脂质体法体外转染人膀胱上皮细胞株T24及膀胱灌注大鼠体内转染,ELISA检测细胞上清及大鼠尿液中hBD：的表达;RT—PCR及Western印迹检测细胞及大鼠膀胱中hBD：的表达;组织免疫荧光检测hBD,在膀胱黏膜的表达。结果RT—PCR及Western印迹检测显示,脂质体介导pCAGG—hBD2体、内外转染膀胱上皮细胞后均可表达重组hBD2;转染细胞上清及大鼠尿液中hBD2浓度分别为（36．5±3．2）ng／10。细胞和（4．77±1．4）ng／ml;转基因hBD2主要表达于膀胱黏膜上皮层。结论脂质体介导hBD2基因体内、外转染膀胱上皮细胞后均能获得高效表达,为泌尿系感染的防御素基因治疗提供了实验依据。     

HBD-3基因的乳腺特异性表达载体的构建及真核表达

为了制备高效表达人β-防御素-3基因的转基因奶牛提供可靠的核移植供体细胞,本试验采用RT-PCR从人胎盘组织获得人β-防御素3cDNA,通过双酶切法将目的基因片段hBD插入到质粒pBCP之间,最后再通过双酶切法将目的片段BCD插入到真核表达载体pEGFP-C1中,最终构建乳腺特异性表达载体pEBCD。脂质体介导法转染奶牛胎儿成纤维细胞G418,抗性筛选3~4周后,经PCR、RT-PCR扩增检测和报告基因EGFP表达检测,得到稳定整合外源基因的转基因供体细胞;同时检测稳定转染的奶牛乳腺上皮细胞系的上清液,检测到重组人β-防御素-3蛋白可以在奶牛乳腺上皮细胞组织特异性表达。     

犬β防御素-1真核表达载体的构建及其在HEK293T细胞中的表达

哺乳动物的β-防御素是一类具有广谱抗微生物活性的阳离子小肽.为了克隆和分析犬β防御素-1基因,并建立一套在HEK293T细胞中高效表达犬β防御素-1的方法,本研究采用RT-PCR方法从犬睾丸组织中扩增出犬β防御素-1(cBD-1)的cDNA基因,并将其克隆到pcDNA3.1A载体中,构建了犬β防御素-1基因的真核表达载体pcDNA3.1A-cBD-1,经磷酸钙介导转染HEK293T细胞进行表达.结果表明:克隆的犬β防御素-1基因序列与已发表序列(GenBank 编号:NM-001024641)的同源性为99.7%.表达犬β防御素-1经Western-blot检测,证明构建的犬β防御素-1基因表达载体能够在真核细胞中表达,表达产物能够分泌到细胞外.为进一步研究犬β防御素的功能奠定了基础.     

人β防御素3和植物des-pGLu1-brazzein融合蛋白表达菌的诱导条件优化及其活性分析

对人β防御素3和植物甜蛋白des-pGlu1-Brazzein嵌合基因的工程菌株BL-pET-hBD3-Bra的IPTG诱导表达条件进行了研究,同时对所表达的目的蛋白进行了纯化和活性分析.IPTG浓度、诱导时间和诱导温度对菌株生长和目的蛋白表达的试验结果显示:所取的IPTG浓度(0.2～1.0 mmol/L)对菌株生长和目的蛋白的表达无显著影响(P>0.05);菌株的生物量随着诱导时间的延长而增加,6 h优于4 h(P<0.01),但是蛋白的表达量无明显增加(P>0.05);其中温度是重要的影响因素,在30℃诱导时,目的蛋白的表达量占总蛋白的35%左右.进一步的研究表明,菌株在30℃-32℃生长,在30℃诱导最优.对目的蛋白的活性分析表明,所得到的hBD3-Bra融合蛋白有甜味,其甜度大约是蔗糖的200倍,但是其杀菌活性很弱,经凝血酶切割后,des-pGlu1-Brazzein的甜度大大提高,大约为蔗糖甜度的600倍,重组hBD3对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有明显的抑菌活性.     

鱼类β-防御素的研究进展

β-防御素是一种具有六个保守的半胱氨酸位点的阳离子两亲性小分子多肽,是抗菌肽的重要成员。随着基因组学研究的不断深入,目前在鱼类中发现了20个β-防御素基因,其基因结构均是由3个外显子和2个内含子组成,并且具有广谱抗菌活性及抗病毒活性。主要从分子结构、组织分布、基因结构、生物学活性以及生物进化等方面对鱼类β-防御素的研究概况进行综述。     

鸽β-防御素5基因克隆及其抗菌活性

从鸽的骨髓和肝组织中扩增到2个禽β-防御素(AvBD)基因,在大肠杆菌中高效表达,检测其重组蛋白的抗菌活性。应用RT-PCR方法从鸽的骨髓和肝脏组织中扩增AvBD5基因,根据已发现的禽β-防御素和部分哺乳类动物β-防御素-5的氨基酸序列构建系统进化树,将该基因克隆到大肠杆菌原核表达载体pGEX-6p-1上进行原核表达,对该重组蛋白进行纯化,测定体外抗菌活性与理化特性。测序得到这2个基因的cDNA大小均为201 bp,编码66个氨基酸残基,内含6个位置保守的半胱氨酸残基。经遗传进化分析发现,该基因推导的两组氨基酸序列与鸭AvBD5的同源性最高,分别为87.9%和78.8%,这两组氨基酸序列的同源性为83.3%。因此,将其分别命名为鸽AvBD5α(骨髓)和鸽AvBD5β(肝脏)。进一步将这两个基因分别亚克隆到大肠杆菌pGEX-6p-1载体中进行原核表达。两个重组融合蛋白经纯化后,通过菌落计数法测定其体外抗菌活性,盐离子浓度对其抗菌活性的影响,及其融合蛋白的溶血活性。结果表明,重组鸽AvBD 5α、AvBD 5β融合蛋白的分子量约为32 kDa。具有明显的抗菌活性,对12种细菌均有不同程度的抑制作用,高盐浓度对其抗菌活性显著影响。此外,这两个重组蛋白对红细胞无显著溶血活性。     

人β防御素3 融合蛋白在大肠杆菌中的表达、纯化与活性分析

近年来由于抗生素的不规范使用等多种原因,细菌耐药问题日益严重,人们正努力从各个方面来解决,其中机体天然产生的肽抗生素(peptide antibiotics)由于其对耐药菌的强大抗菌作用而受到人们的关注。肽抗生素是一种阳离子小分子多肽,在天然免疫和获得性免疫中都发挥着重要作用。防御素(defensin)是肽抗生素中较为重要的一种,主要来源于皮肤、呼吸道等的上皮组织,是正常机体抵抗外界病原微生物入侵的重要防线。人β防御素3(human betadefensin 3,hβD-3)参与人体免疫屏障,并因具有广谱抗菌和抗菌活性不被盐离子浓度抑制等特点而具特别的研究开发价值。提取中国人扁桃体组织总RNA,以RT-PCR技术扩增编码hβD-3成熟肽的cDNA并构建于原核表达载体pQE-80L,IPTG诱导表达后利用SDS-PAGE、免疫印记等方法对重组蛋白进行分析。重组蛋白表达量达到细菌表达总量的40%。重组蛋白自表达菌包涵体中提取后,经亲和层析法纯化目的蛋白达到电泳纯,经多步透析法复性,在体外抗菌实验中表现出了对金黄色葡萄球菌、多重耐药金黄色葡萄球菌等的抗菌活性,为进一步的研究和开发奠定了基础。     

人β防御素3 融合蛋白在大肠杆菌中的表达、纯化与活性分析

近年来由于抗生素的不规范使用等多种原因,细菌耐药问题日益严重,人们正努力从各个方面来解决,其中机体天然产生的肽抗生素(peptide antibiotics)由于其对耐药菌的强大抗菌作用而受到人们的关注。肽抗生素是一种阳离子小分子多肽,在天然免疫和获得性免疫中都发挥着重要作用。防御素(defensin)是肽抗生素中较为重要的一种,主要来源于皮肤、呼吸道等的上皮组织,是正常机体抵抗外界病原微生物入侵的重要防线。人β-防御素3(human beta-defensin 3,hβD-3)参与人体免疫屏障,并因具有广谱抗菌和抗菌活性不被盐离子浓度抑制等特点而具特别的研究开发价值：提取中国人扁桃体组织总RNA,以RT-PCR技术扩增编码hβD-3成熟肽的cDNA并构建于原核表达载体pQE-80L,IPTG诱导表达后利用SDS-PAGE、免疫印记等方法对重组蛋白进行分析。重组蛋白表达量达到细菌表达总量的40％。重组蛋白自表达菌包涵体中提取后,经亲和层析法纯化目的蛋白达到电泳纯,经多步透析法复性,在体外抗菌实验中表现出了对金黄色葡萄球菌、多重耐药金黄色葡萄球菌等的抗菌活性,为进一步的研究和开发奠定了基础。     

人β防御素-2通过TGF-β/Smad信号通路对胃癌SGC7901细胞增殖、迁移和侵袭的影响

该文探讨了人β防御素-2(hBD2)对胃癌SGC7901细胞的增殖、迁移和侵袭的影响。将真核表达载体pCMV-hBD2转染于人胃癌SGC7901细胞。采用qPCR和免疫印迹法(Western blot)检测转染效率。Western blot检测TGF-β1、p-Smad2/3、Smad2/3、MMP9的蛋白表达水平。Transwell法检测SGC7901细胞迁移和侵袭能力。EdU法和流式细胞术分别检测增殖能力与细胞周期。结果显示,转染真核表达载体pCMV-hBD2的SGC7901细胞, hBD2的表达水平明显高于SGC7901和转染pCMV-Blank的SGC7901细胞。SGC7901-hBD2细胞中TGF-β1、p-Smad2/3和MMP9的蛋白表达水平均低于SGC7901和SGC7901-Blank细胞,而Smad2/3表达水平不变。同时,其迁移侵袭和增殖能力均受到抑制,细胞周期G0/G1期阻滞。该实验结果表明, hBD2可能通过下调TGF-β/Smad信号通路调控SGC7901细胞的迁移侵袭以及增殖能力。     

人β防御素3在大肠杆菌中可溶性表达及其生物活性的鉴定

根据大肠杆菌对精氨酸密码子使用的偏好,设计引物并通过酶促法合成了人β防御素3(hBD-3)全基因序列,克隆进pGEX-4T-2中构建pGEX-4T-2-hBD-3融合表达载体．将表达载体转化Ecoli宿主菌DH5α,进行IPTG诱导表达．控制诱导条件,提高可溶性蛋白的表达量．将菌体进行反复冻溶使细胞膜穿孔,释放可溶性蛋白．融合蛋白GST-hBD-3经凝血酶切割得到重组人防御素蛋白．用琼脂孔穴扩散抑菌法检测表明,重组人β防御素3对金黄色葡萄球菌有抑菌活性．     

鹅β-防御素3基因的分离、鉴定及其表达产物的生物学特性

为了克隆鹅β-防御素(AvBD)3基因,并在原核表达重组鹅AvBD3蛋白,进一步研究鹅AvBD3蛋白的生物学特性,利用RT-PCR方法从鹅脾脏和法氏囊组织中扩增到鹅AvBD3基因片段,其cDNA片段大小为182 bp,编码60个氨基酸残基.经同源性分析发现鹅AvBD3氨基酸序列与鸡AvBD3氨基酸序列同源性最高,为100％.将该基因亚克隆到原核表达载体pGEX-6p-1的BamH Ⅰ和SalⅠ双酶切位点上,构建重组表达质粒pGEX-goose AvBD3.将重组质粒转化大肠杆菌BL21,于37℃用IPTG诱导表达,SDS-PAGE电泳表明,重组鹅AvBD3蛋白在原核高效表达(分子量约31 kDa).该重组蛋白经纯化后测定其体外抗菌活性与理化特性,结果显示,重组鹅AvBD3蛋白具有广谱的抗菌活性,对12种细菌,包括革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有抑菌作用.高盐离子浓度显著降低重组鹅AvBD3蛋白的抗菌活性.此外,该重组蛋白的溶血活性极低,并对酸碱度具有较高的稳定性.     

世界首例转人防御素基因克隆奶牛在陕诞生

11月25日,由我国著名动物胚胎工程专家、西北农林科技大学教授张涌历时10年主持培育的世界首例转人防御素基因克隆奶牛在陕西诞生。科研人员通过基因工程的方法,将人特异表达的防御素基因与奶牛β-酪蛋白启动子结合。得到人防御素基因乳腺特异性高效表达载体,并将其导入高产的奶牛皮肤成纤维细胞中,     

哺乳动物β-防御素研究进展

哺乳动物β-防御素是一类小分子的阳离子抗菌多肽。其具有独特的抗菌机制和广谱抗菌、抗病毒活性,同时还可作为免疫调节剂来激活与调节机体的免疫系统,在医药开发或是动植物抗病育种等方面都具有很好的应用前景。就哺乳动物β-防御素的分布、分子结构、生物学活性、作用机制及其应用等方面的研究作一综述。     

重组人β防御素-3抗菌活性及其影响因素研究

采用琼脂扩散法对重组人β防御素-3(rhβD-3)的抗菌谱、最小抑菌浓度及其抗菌活性影响因素进行研究。结果表明,rhβD-3对G~+、G~-及真菌均有抑制作用。rhβD-3对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为15μg/mL,对大肠杆菌的最小抑菌浓度为20μg/mL。对rhβD-3的抗菌活性影响因素进行测定,结果表明rhβD-3在pH6.0时抗菌活性最高;而且在-70℃~100℃条件下仍具有较高的抗菌活性;在高于100 mmol/L NaCl浓度下,抗菌活性随着NaCl浓度的升高而降低。     

抗菌肽人beta防御素3 对铜绿假单胞菌PAO-1 株的抑制作用

目的:分析抗菌肽人β防御素3(humanβdefensin 3,hBD3)对铜绿假单胞菌PAO-1株的抑制作用。方法:合成抗菌肽hBD3,分别通过最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)检测、直接杀菌试验、重要功能基因检测分析其对PAO-1的直接抑制作用;并将其与阿奇霉素、四环素、利福平、氯霉素、链霉素、环丙沙星联合施用,观察对抗生素MIC的影响。结果:HBD3对PAO-1的MIC为32μg/mL;在浓度达到8μg/mL时即有明显杀菌作用。HBD3上调PAO-1株的ahpF基因表达,下调aprA和rhlR基因表达。在联用5μg/mL的hBD3后,四环素、利福平、氯霉素、链霉素、环丙沙星的MIC值均有降低。结论:抗菌肽hBD3对铜绿假单胞菌PAO-1株有显著的抑制作用。     

抗菌肽人β防御素3对铜绿假单胞菌PAO-1株的抑制作用

目的:分析抗菌肽人β防御素3(humanβdefensin 3,hBD3)对铜绿假单胞菌PAO-1株的抑制作用。方法:合成抗菌肽hBD3,分别通过最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)检测、直接杀菌试验、重要功能基因检测分析其对PAO-1的直接抑制作用;并将其与阿奇霉素、四环素、利福平、氯霉素、链霉素、环丙沙星联合施用,观察对抗生素MIC的影响。结果:HBD3对PAO-1的MIC为32μg/mL;在浓度达到8μg/mL时即有明显杀菌作用。HBD3上调PAO-1株的ahpF基因表达,下调aprA和rhlR基因表达。在联用5μg/mL的hBD3后,四环素、利福平、氯霉素、链霉素、环丙沙星的MIC值均有降低。结论:抗菌肽hBD3对铜绿假单胞菌PAO-1株有显著的抑制作用。     

防御素的生物学特性及其抗病基因工程

防御素是一种富含半胱氨酸的小分子多肽,对细菌等微生物具有广谱抗性,且作用机制特殊。迄今为止,国内外在防御素方面进行了大量的研究,已经从各类生物体中分离出不同种类的防御素,并在基因工程和医药领域呈现广泛的应用前景。文章对防御素的分类、生物学特性,包括哺乳动物α-、β-、θ-防御素、昆虫以及植物防御素的分子结构及抗菌活性进行了综述,阐述了防御素的膜作用及与细胞内复合物结合的作用机制。总结和归纳了防御素基因的分离、表达研究进展及动、植物防御素基因在抗病基因工程领域的应用,并对防御素在未来的生物制药和植物抗病基因工程方面的应用前景进行了展望。