大肠杆菌表达的真核蛋白产物的复性

大肠杆菌表达的真核蛋白产物的复性李会成（哈尔滨市医药工程技术研究开发中心哈尔滨１５００２０）王同昌,李集临（哈尔滨师范大学生物系哈尔滨１５００８０）随着真核生物基因在细菌中高表达技术的日趋成熟,建立相应的重组蛋白的分离和后处理技术就显得更为重要了。近二十年来,由于ＤＮＡ重组技术的发展,能更有效地控制外源蛋白在宿主细胞中的产量。     

囊尾蚴膜联蛋白32在大肠杆菌中的表达及纯化

在已获得的囊尾蚴膜联蛋白 (Annexin) 32cDNA的基础上 ,以PCR的方法在cDNA两端加上酶切位点 ,插入原核表达载体pJLA 5 0 3,热诱导表达后 ,外源蛋白大部分以可溶形式表达 ,表达量占菌体总蛋白的 35 %。经(NH₄)₂SO₄分级沉淀、DEAE阴离子交换层析及Sephacry1S 2 0 0凝胶过滤层析得到电泳单一条带 ,Westernblot及抗凝血实验证明表达产物是有生物活性的     

大肠杆菌rpoH基因的克隆,表达及其产物的纯化

本文用ＰＣＲ方法获得大肠杆菌热休克蛋白转录因子σ３２的编码基因ｒｐｏＨ,并克隆在含有ｔａｃ启动子的表达载体ｐＵＨＥ中,经ＩＰＴＧ诱导,在大肠杆菌中表达了Ｃ端融合有６个寡聚组氨酸的σ３２。表达产物经金属螯合层析一步纯化,达到ＳＤＳ－ＰＡＧＥ银染一条带纯度,氨基酸组成分析及Ｎ端序列分析结果与文献报道一致。３５Ｓ细胞内参入实验表明：即使在较低的温度下,表达产物σ３２（Ｈｉｓ）６也能导致热休克蛋白如ＧｒｏＥｌ、ＤｎａＫ、Ｈｔｐ的大量合成．     

真核蛋白表面展示系统

酵母表面展示和杆状病毒表面展示是近年来发展起来的新的蛋白表达技术,可用于展示需糖基化作用、二硫键异构化等翻译后修饰才表现功能活性的复杂真核蛋白。本文简述了该技术的基本原理、应用、研究进展及其发展前景。     

人钙调素在大肠杆菌中的表达、纯化及其活性研究

利用基因重组技术,将经PCR扩增获得的人钙调素基因(hCaMcDNA)插入质粒pBV220,构建重组表达载体hCaM/pBV220,用酶切、DNA测序、PCR扩增鉴定阳性克隆.阳性重组子在大肠杆菌DH5α中经温度诱导可高效表达CaM蛋白,经15%SDS-PAGE分析,可观察到一与CaM分子量相符(约17kD)的诱导表达条带,其表达量占菌体蛋白总量20%,并主要以可溶性形式表达.Westernblot结果证实,17kD的表达条带可与标准鼠抗人CaM单克隆抗体起特异反应.用Pheny1-SepharoseCL-4B疏水亲和层析法纯化重组菌超声上清表达产物,每1L菌液可获CaM纯品3～4mg.重组人CaM(rhCaM)与牛脑CaM的氨基酸组成基本一致.生物活性测定结果提示,rhCaM具有激活NAD激酶的活性,其激活程度与标准人脑CaM几乎一致.     

人Leptin基因在大肠杆菌中的高效表达、纯化及其生物学活性研究

将人Leptin表达质粒pBV220-OB转化E.coliJM109,经热诱导获得了目的蛋白的表达。经SDS-PAGE鉴定分析,表达产物以包涵体形式存在,目的蛋白表达量占菌体总蛋白的40%以上。通过包涵体分离,Sephacryl S200HR凝胶和DEAE52离子交换层析及Hypersil C18柱反相色谱纯化,获得纯度在95%以上,内毒素含量小于10EU/mg的高纯度的重组人Leptin。Western-blot鉴定表明,纯化表达产物能和抗Leptin抗体特异性结合;蛋白质N端15个氨基酸序列分析结果和预期的序列一致。纯化产物经复性处理,其分子中Cys96和Cys146形成二硫键。体内活性检测显示,纯化和复性的rh-Leptin明显抑制BALB/c小鼠的进食和体重增长,提示其具有明显的生物学活性。     

链激酶基因的分离和其在大肠杆菌中的表达及表达产物的纯化

从化脓性链球菌的染色体ＤＮＡ分离得到的目的基因片段定向插入载体Ｐｂｖ２２０中,获得有目的基因插入的重组质粒ＰｂｖＳＫ。双脱氧链终止法手工测序和Ｂｅｃｋｍａｎ自动测序仪分析Ｒｓｋ基因的全长序列,测序结果表明我们所获得的Ｒｓｋ基因与文献报道的基本一致。重组质粒ＰｂｖＳＫ转化受体菌Ｅ．ＣｏｌｉＤＨ５α株,温敏诱导后表达一个分子量约４７ｋＤａ的特异蛋白,其表达量为６０％。表达产物以包涵体的形式存在,包涵体经过洗涤、溶解和纯化后,最终纯度达到９５％以上。复性的重组蛋白用体外血块溶解法测定生物活性,结果表明我们所获得的Ｒｓｋ蛋白具有较好的溶解血块的活性,其比活性为１.３×１０^５ｕ／ｍｇ。     

重组人IL-4大肠杆菌表达与纯化

根据大肠杆菌密码子偏爱性优化并合成人白细胞介素4基因,以pET30a( )为载体构建了重组表达质粒pET30a( )/rhIL-4,将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,诱导表达并超声破菌检测重组蛋白的表达形式。采用5L发酵罐培养工程菌,发酵液OD600为0.6时诱导3.5h收集菌体,检测目的蛋白的表达量。收集的菌体经压榨破菌获得包涵体,通过包涵体变性、层析、透析复性等方法对rhIL-4进行纯化。采用人红细胞白血病细胞(TF-1)测定纯化的rhIL-4的生物活性。测序表明目的基因已插入载体pET30a( )中,重组蛋白以包涵体形式表达,单位体积重组蛋白的表达量达200mg/L发酵液,建立了对包涵体形式表达的rhIL-4纯化方法,最终得率为40mg/L发酵液,纯度大于98%,回收率为20%以上。免疫印迹法检测诱导表达的重组蛋白和纯化的蛋白为IL-4,N端氨基酸序列测定结果与理论相符,生物活性检测纯化的蛋白比活性达2.5×106AU/mg。这为rhIL-4进一步产业化研究建立了基础。     

大肠杆菌亮氨酰—tRNA合成酶基因表达和酶的纯化

在克隆含大肠杆菌氨酰－ｔＲＮＡ合成酶基因的３．２ｋｂＤＮＡ片段,并ｌｅｕＳ在大肠杆菌和中高表达提高３５倍的基础上ｌｅｕＳ改造,分别将两处不同长度的ｌｅｕＳ１和ｌｅｕＳ２分别构建在表达载体ＰＫＫ－２３３－２和ｐＴｒｃ－９９Ｂ中,其中ｌｅｕＳ１比ｌｅｕＳ２多一段１３０ｂｐ的３非翻译区。构建在表达载体ｐＴｒｃ－９９Ｂ中的基因片段ｌｅｕ３２可将酶的表达量提高１３５倍,经ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ和ＨＡ－     

大鼠肝tRNA^Ile基因在大肠杆菌中的表达及分离纯化

利用Ｔ７ＲＮＡ聚合酶／启动子表达系统在大肠杆菌ＪＭ１０９（ＤＥ３）中表达化学合成的大鼠肝ｔＲＮＡ＾Ｉｌｅ基因,经酚抽提,ＤＥＡＥ－５２离子交换柱层极及ＰＬＣ层析,分离纯化大鼠肝ｔＲＮＡ＾Ｉｌｅ,变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和Ｎｏｐｒｔｈｅｒｎ－ｂｌｏｔ鉴定表明,大鼠肝ｔＲＮＡ＾Ｉｌｅ基因成功地获得表达,氨酰化活性检测表明,纯化后,每１Ａ２６０（４０μｇ）的ｔＲＮＡ＾Ｉｌｅ可负载约６５０ｐｍｏｌ的Ｉｌｅ     

甲型流感病毒核蛋白在大肠杆菌中的可溶性高效表达与纯化

为了在大肠杆菌中高效表达甲型流感病毒A/京科/30/95(H3N2)核蛋白NP,以便对原核表达的NP蛋白进行免疫原性研究,本研究通过密码子优化及全基因合成等方法,将3种形式的NP基因:与6×His标签融合的NP基因NP(His)、非融合的野生型NP基因NPwt及非融合的按大肠杆菌优势密码子改造的基因NP(O)分别插入原核表达载体pET-30a,构建了表达3种形式NP基因的3种原核表达质粒并研究不同质粒中NP蛋白的表达形式、条件、纯化工艺及抗原性。限制性酶切反应与测序表明,三种形式的NP基因均正确插入原核表达质粒pET-30a;SDS-PAGE凝胶电泳显示,三种形式的NP基因均能在大肠杆菌中表达,NP(O)基因的表达量最高;在不同温度诱导条件下,NP蛋白呈现可溶性表达,NP(O)基因可溶性高效表达的条件为:T=25℃,t=10 h;经阴离子交换和凝胶过滤层析两步纯化,可溶性表达的NP蛋白纯度可达90%;Western blot检测显示,纯化的NP能与流感病毒A/PR/8/34(H1N1)株感染小鼠的血清发生特异性结合。这些结果表明,非融合表达的密码子优化甲型流感病毒NP蛋白能在大肠杆菌中高效表达和纯化,同时保持良好的免疫反应活性。     

H3N2亚型禽流感病毒核蛋白基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

目的:获得H3N2亚型禽流感病毒核蛋白(NP)全长基因,并在大肠杆菌中表达,以用于对NP功能的研究。方法:从感染了H3N2亚型禽流感病毒的MDCK细胞培养液中收获病毒,提取病毒RNA,用RT-PCR扩增出NP基因的编码区序列,将其定向克隆到pTIG-TRX原核表达载体并测序,在大肠杆菌BL21(DE3)plysS中表达,用SDS-PAGE和Western印迹检测表达产物。结果:所克隆的核苷酸片段包含了NP基因编码区完整阅读框架,编码498个氨基酸;构建的重组表达载体在大肠杆菌BL21(DE3)plysS中表达出相对分子质量约66000的重组蛋白。结论:克隆和表达了禽流感病毒核蛋白编码区基因,为获得大量NP以制备抗体,以及对其进行功能性研究奠定了基础。     

AFP基因细胞专一性的表达依赖于某些核蛋白

Ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｂｌｏｔｔｉｎｇ分析没有发现成年大鼠肝、胚肝及肝癌细胞ＡＦＰ基因５＇端及上游有任何不同。以ＡＦＰ基因转录起始点到５＇端上游２５５ｂｐＤＮＡ片段为探针进行Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔｔｉｎｇ分析,发现表达ＡＦＰ基因的细胞核蛋白中存在与其结合的核蛋白,这些在成年大鼠肝、肺、脾、心和肾细胞核蛋白中不存在。含有结合蛋白的肝癌核蛋白部分能使作为ＲＮＡ聚合酶Ⅱ来源的成年大鼠肝细胞核蛋白部     

钩端螺旋体liprmA基因的表达及其产物的纯化与功能分析

以钩端螺旋体基因组DNA为模板,通过酶联聚合反应（PCR）得到钩端螺旋体中prmA的同源基因liprmA的全基因编码序列,并克隆到原核表达载体pET22b中。通过优化大肠杆菌培养和诱导条件,含目的蛋白的融合蛋白可溶表达量达到40 mg/L,约占菌体总蛋白的40%。经Ni-NTA His Bind亲和柱纯化,得到纯度大于95%的目的蛋白。氨基酸序列同源性分析显示liPrmA与原核生物和真核生物的核糖体蛋白L11甲基化转移酶的功能域一级结构高度一致;活性分析显示,纯化的liPrmA有钩端螺旋体核糖体蛋白L11甲基化转移酶的活性。     

猪γ干扰素基因的克隆、表达及其纯化

以RT-PCR方法,从经丝裂原诱导的猪外周血淋巴细胞总RNA中扩增出编码猪IFNγ的基因。经测序证实后插入载体pJLA503,并实现在大肠杆菌中的高表达。表达产物以包涵体形式存在,经7mol/L盐酸胍变性及精氨酸存在的情况下复性。再经DEAE-Sepharose离子交换柱、Sephdex-200凝胶过滤柱分离获得电泳单一纯猪IFN-γ蛋白,细胞病变抑制实验检测纯化产物有干扰素活性。     

小鼠pdd87基因在大肠杆菌中的表达与纯化

利用PCR和基因重组技术构建了三个小鼠pdd87基因的原核表达质粒：表达全长cDNA的pET-28a-pdd87质粒;表达PDD87C端404个氨基酸的pET-28a-pdd87-404质粒;表达全长cDNA的pMXB10-pdd87质粒。经IPTG诱导后三种质粒都得到表达。pET-28a-pdd87质粒和pET-28a-pdd87-404质粒表达的蛋白经His6亲和层析纯化后分别获得了带His标签的PDD87蛋白和含C端404个氨基酸的蛋白。pMXB10-pdd87质粒表达的蛋白经几丁质柱亲和层析纯化后获得了纯的PDD87蛋白。     

大肠杆菌RecQ解旋酶的表达纯化和生物学活性研究

RecQ家族解旋酶是DNA解旋酶中高度保守的一个重要家族,在维持染色体的稳定性中起着重要的作用.人类RecQ家族解旋酶突变会导致几种与癌症有关的疾病.本研究旨在诱导大肠杆菌RecQ解旋酶体外表达,并应用生物化学和生物物理学技术研究大肠杆菌RecQ解旋酶的生物学活性. 体外诱导表达获得纯度达90% 以上并具有高活性的大肠杆菌重组RecQ解旋酶,其可溶性好;经生物学活性分析显示具有DNA结合活性、ATP依赖的DNA解链活性、DNA依赖的ATP酶活性. 较之双链DNA（dsDNA）,大肠杆菌RecQ解旋酶更容易与单链DNA(ssDNA)结合( P<0.01 ),但与长度不同的dsDNA的结合特性有差异(P<0.01)而与ssDNA没有差异(P>0.05);大肠杆菌RecQ解旋酶对3种dsDNA的解链速率不同(P<0.05);大肠杆菌RecQ解旋酶的ATP酶活性与辅助因子ssDNA长度也呈正相关(P<0.01). 这些研究结果将有助于阐明大肠杆菌RecQ解旋酶的分子作用机制,并为研究RecQ解旋酶家族其它成员的结构与功能提供帮助.