大肠杆菌外源蛋白表达载体稳定性的研究进展

构建高产、稳定、可靠的质粒载体成为基因重组表达技术的研究重点之一。宿主细胞代谢反应和质粒不稳定性相关信息的缺乏,仍然阻碍着质粒载体的优化,成为限制外源蛋白在大肠杆菌中高效表达的瓶颈之一。主要论述了大肠杆菌外源蛋白表达载体的稳定性,分别从质粒和外源基因的本身特性、重组质粒转化对宿主细胞造成的影响及其他因素等方面阐述了对质粒载体稳定性的影响,同时介绍了相关的解决办法,从而为大肠杆菌表达系统高效表达外源蛋白提供参考。     

Hsh载体对外源基因在E. coli中高效表达的机制探讨

pHsh是根据大肠杆菌的热休克反应构建而成的新型表达载体, 受σ32调控。正常E. coli细胞的整个热休克反应持续时间约12 min, 而在携带有外源基因的高拷贝pHsh的E. coli细胞中, 外源基因却能持续高效表达4?10 h。为探求外源基因高效表达的机制, 以一个编码木聚糖酶的外源基因为代表, 首先研究了质粒拷贝数对木聚糖酶表达的影响, 接着通过Western-blot检测了携带质粒pHsh-xynIII和对照组携带pLac-xynIII的E. coli细胞在非诱导条件下(30 °C)和诱导条件下(30 °C→42 °C)胞内σ32的差异, 最后测定了不同温度下(30 °C、37 °C、42 °C、30 °C→42 °C)携带质粒(pHsh-xynIII)的E. coli细胞内稳定状态下热休克的水平(以木聚糖酶活性表征)。研究结果表明外源基因在pHsh中的高效表达是与3个方面密切相关的: pHsh质粒的高拷贝数增加了外源基因的剂量; pHsh的存在使E. coli细胞内σ32的水平较正常E. coli细胞显著增加了, 并最终增强了E. coli的热休克反应; 诱导状态下带有pHsh重组质粒的E. coli细胞内稳定状态下的热休克水平明显高于其它温度的水平。     

通过同源重组构建酿酒酵母新型表达质粒

利用同源重组的方法, 构建了具有高拷贝数和高稳定性的新型酿酒酵母表达质粒. 对酵母附加体型载体pHC11进行一系列改造, 得到质粒pHC11R, 并用适当的酶切线性化; 利用PCR反应得到人IFNα2b表达单元片段, 它的两端和线性化的pHC11R的两端具有50 bp左右的同源区段. 上述两个片段共转化酿酒酵母, 在酵母体内经同源重组后得到表达质粒pHC11R-IFNα2b, 该表达质粒与 pHC11-IFNα2b相比去除了质粒上用于在大肠杆菌中复制和筛选所需的序列, 在宿主菌中的稳定性和拷贝数均有明显提高, 同时外源基因的表达量也获得了一定程度的提高. 在此基础上, 进一步构建了带有不同表达元件的pHR系列载体, 使得外源基因能够通过同源重组在酿酒酵母中快速、方便地克隆和表达.     

疫苗

924009异源基因在牛分枝杆菌BCG中的表达:抗HIV一1Nef蛋白细饱反应的诱导〔英〕/Winter,N.…了Geue一1991,109(i)一47~54〔译自DBA,1992,11(8),92一04359〕 为了用牛分枝杆菌菌株BCG作保护性抗原载体,将编码Nef蛋白的H工V一病毒一1基因克隆于大肠杆菌一分枝杆菌穿梭载体(质粒pRR3)几中并导人BCG。质粒pRR3含一个在分枝杆菌中复制和保留必需的质粒pALSOo。片段、转座子Tn 903卡那霉素抗性基因和大肠杆菌复制原。n“f_基因在含白色链霉菌(St,epto哪歹ees albos)groES/groELi操纵子的启动子和合成核糖体结合位点的DNA表达框架(…     

红霉素链霉菌聚酮合成酶基因eryA Ⅲ的克隆及其在大肠杆菌中的表达

目的:在大肠杆菌中异源表达红霉素链霉菌聚酮合成酶eryA Ⅲ基因.方法:构建表达载体pET-m28a,PCR扩增高GC含量长片段基因eryA Ⅲ及分子伴侣GroELS的基因,并插入该载体,每个基因都能够独立启动和终止表达;将重组质粒转化至大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG进行诱导表达.结果:NdeⅠ、Hind Ⅲ分别酶切质粒pET-m28a/eryA Ⅲ-GroELS,琼脂糖凝胶电泳显示获得与预期大小相同的DNA片段;SDS-PAGE结果表明,重组大肠杆菌表达了由eryA Ⅲ编码的相对分子质量为348×103的蛋白;与GroELS共表达后,目的蛋白在上清中的表达量明显增加.结论:GroELS提高了eryA Ⅲ编码蛋白的可溶性,为红霉素合成通路在大肠杆菌中的重建奠定了基础.     

p LA-PEDV-S1质粒拷贝数与发酵重组乳酸菌S1表达量之间的相关性研究

探究质粒拷贝数以及目标蛋白S1表达量与发酵时间的关系,从而确定放大生产p LA-PEDV-S1/Lactobacillus casei的最佳发酵时间。通过发酵重组干酪乳杆菌,绘制重组干酪乳杆菌的生长曲线,确定其生长的最佳时期。将p LA-PEDV-S1/L. casei分别接种至添加抗生素和不添加抗生素的MRS培养基中传代培养,进行稳定性实验。使用荧光定量PCR方法检测重组干酪乳杆菌中质粒的拷贝数,使用流式细胞术检测乳酸菌表达的目标蛋白。重组菌在7 h达到生长顶点,传至120代时外源质粒并无丢失情况出现。质粒拷贝数在9 h达到峰值29. 34,表达目标蛋白的重组菌在7 h达到峰值97. 98%。结果显示在细菌生长的对数生长期末期,质粒拷贝数最高且S1表达量最多;在平台期随着发酵时间的增加,质粒拷贝数逐渐降低,S1表达量也相应减少。发酵的最佳时间为7～10 h,质粒拷贝数与S1表达量之间存在着正相关性。     

基因标记、转化、表达与检测

930450采用交叉调节系统使大肠杆菌表达I组蛋白[会,英]/Kalli0,P.…,Abstr.Pap.Am.Ch—em.Soc.一1992,203Meet,Pt.1.一BI OT‘84[译自DBA,1992,11(15),92—083573 这个新表达系统的产物礞白是氯霉素酰基转移酶。CAT基因和cI阻遏物基因的转录由tac启动子来调节,而lacI基因的转录则由九·噬菌体pL一启动子调控。加入诱导物IPTG可提高CAT蛋白和cI阻遏物的表达,从而抑制lac阻遏物的表达,进一步增强CAT的表达。叙述了在各种拷贝数的质粒中对新系统的构建,并将CAT表达的结果与通常使用的构成性调节系统散了比较。分批诱导的结果与…     

重组毕赤酵母甲醇利用表型与基因拷贝数对外源基因表达的影响

毕赤酵母是目前最优秀的外源蛋白表达系统之一。本文着重对重组毕赤酵母甲醇利用表型（Mut+型、MutS型和Mut-型）、基因剂量对外源蛋白高效表达的影响机理进行综述。MutS型的比生长速率和蛋白产率比Mut+型低、发酵周期长、副产物（如乙醇、乙酸等）形成速率不同。外源基因拷贝数对外源蛋白的影响主要有三种情况：（1）高基因拷贝数对外源蛋白表达水平有明显的正效应作用;（2）基因拷贝数增加反而降低了表达水平,即负效应作用;（3）重组蛋白表达与基因剂正相关,之后则表现负相关关系,这可能与外源蛋白翻译后加工有关（如二硫键形成、折叠等）,而与分子伴侣共表达可促进外源蛋白的高表达。     

PTD-BDNF融合基因克隆、表达和纯化

构建含蛋白转导结构域(PTD)与脑源性神经营养因子(BDNF)融合基因的质粒,并在大肠肝菌中表达。用PCR扩增PTD-BDNF融合基因,经DNA测序无误后插入表达质粒pJW2构建质粒pJPB,转化大肠杆菌并进行PTD-BDNF蛋白的诱导表达和纯化。结果DNA序列分析表明构建含有PTD-BDTF融合基因的质粒与设计相同,PTD-BDNF融合蛋白在大肠杆菌中获得表达并进一步纯化。     

含有昆虫杆状病毒多角体蛋白基因的转运质粒的构建

为了利用苜蓿尺蠖核多角体病毒作为表达外源基因的运载体,我们将含有该病毒多角体蛋白基因的EcoR I I片段克隆在大肠杆菌质粒pBR325中。并对这一片段进行改建,构建成两个可以将外源基因置于多角体蛋白基因启动子控制下的表达质粒。     

基因诱变、重组、克隆

922825使用诬式亲和融合法从大肠杆菌中经蛋白水解得到的盆组蛋白的祖定性〔英〕/Murby,M.…,Bi-oteehnol.Appl.Bioehe。一二1991,14(3)一336~346〔译自DBA,1992,11(s),92一0122‘]一31一本技术包括:构建一些融合基因,‘已们编码一些目标蛋白,如人的原胰岛素(Pl)、大鼠蛋白-二硫化物异构酶(PDI)硫氧还蛋白同源区1等 (即蛋白A的IgG一结合蛋白(22)和蛋白G的白蛋白结合区(BB)间的融合),在IgG一Sephar-ose上纯化。对ZZPI(质粒pRIT37)和ZZPIBB (质粒pRIT38)进行SDS一PAGE和Western印迹揭示,产生的Pl在体内是稳定的。从大肠杆…     

大肠杆菌holo-ACP的过表达、分离纯化及长链脂酰ACP的合成

[目的]获得高纯度大肠杆菌holo-ACP和多种长链脂酰ACP,为研究细菌脂肪酸、类脂A和N-酯酰高丝氨酸内脂等物质的合成提供底物.[方法和结果]采用PCR方法扩增得到大肠杆菌酰基载体蛋白基因(acpP)和holo-ACP合成酶基因(acpS).使用载体pBAD24、pBAD34和pET28b分别克隆了acpP和acpS,得到pBAD-ACP、pET-ACP和pET-ACP-ACPS 3个ACP表达质粒和一个AcpS表达质粒pBAD-ACPS.分别用3个ACP表达质粒转化大肠杆菌DH5a和BL21(DE3),构建了DH5αpBAD-ACP、BL21(DE3)/pET-ACP和BL21(DE3)/pET-ACP-ACPS 3种ACP生产菌株.与holo-ACP纯化常用菌株DK574相比,虽然三菌株在诱导时均能过量表达ACP,但是holo-ACP所占比例偏低.为了提高ACP生产菌株holo-ACP的产量,用质粒pBAD-ACPS分别转化上述3种ACP生产菌株,获得了3种携带双质粒的ACP生产菌株.表达结果显示携带pBAD-ACP和pBAD-ACPS双质粒的DH5a菌株比DK574菌株能产生更多的holo-ACP,且纯度也得到提高(纯度达99%).同时使用UNOsphere Q阴离子交换层析从这一菌株培养物中分离纯化到了高纯度的holo-ACP,并以纯化到的holo-ACP和多种长链脂肪酸为底物在哈氏弧菌脂酰ACP合成酶的催化下,合成了多种长链脂酰ACP.[结论]通过研究获得一株holo-ACP高产菌株,并证明在大肠杆菌菌株中,同时表达acpP基因和acpS基因,有利于holo-ACP的产生.     

转红色荧光蛋白基因唐鱼外源基因拷贝数的测定

目的:测定转红色荧光蛋白基因唐鱼的外源基因拷贝数。方法:以杂合F5代和杂合F6代转红色荧光蛋白基因唐鱼为材料,以其外源插入片段(pDsRed-mylz2)与基因组插入位点5′侧翼区之间的边界序列作为特异性内参片段,同时以外源整合的红色荧光表达载体序列(pDsRed-mylz2)作为目的基因,采用实时荧光定量PCR技术测定外源基因整合的拷贝数。结果:运用外源基因与特异内参在同批次实时荧光定量PCR中的初始拷贝数比值,得到杂合F5代和杂合F6代转红色荧光蛋白基因唐鱼中插入的外源红色荧光表达载体序列pDsRed-mylz2的拷贝数均值均为3。结论:转红色荧光蛋白基因唐鱼的外源基因拷贝数为3。     

红霉素链霉菌聚酮合成酶基因eryAIII的克隆及其在大肠杆菌中的表达

目的:在大肠杆菌中异源表达红霉素链霉菌聚酮合成酶eryAIII基因。方法:构建表达载体pET-m28a,PCR扩增高GC含量长片段基因eryAIII及分子伴侣GroELS的基因,并插入该载体,每个基因都能够独立启动和终止表达;将重组质粒转化至大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG进行诱导表达。结果:NdeⅠ、HindⅢ分别酶切质粒pET-m28a/eryAIII-GroELS,琼脂糖凝胶电泳显示获得与预期大小相同的DNA片段;SDS-PAGE结果表明,重组大肠杆菌表达了由eryAIII编码的相对分子质量为348×103的蛋白;与GroELS共表达后,目的蛋白在上清中的表达量明显增加。结论:GroELS提高了eryAIII编码蛋白的可溶性,为红霉素合成通路在大肠杆菌中的重建奠定了基础。     

应用硫氧还蛋白促进外源蛋白在大肠杆菌的可溶性表达

为了观察硫氧还蛋白（ＴｒｘＡ）促进外源蛋白在大肠杆菌中可溶性表达的作用,我们从质粒ｐＥＴ－３２ａ（＋）上克隆了ｔｒｘＡ基因,构建了ＴｒｘＡ表达质粒ｐＴ－ＴｒｘＡ。将该质粒与其它蛋白基因的表达质粒共同转化Ｅ．ｃｏｌｉ并同时获得表达。结果表明,共表达ＴｒｘＡ可以明显促进外源蛋白,如甲状旁腺激素相关蛋白（ＰＴＨｒＰ）、ＰＴＨｒＰ受体（ＰＴＨｒＰ－Ｒ）的血管内皮生长因子（ＶＥＧＦ）的可溶性表达。说明共表达     

外源基因在巴斯德毕赤酵母中多拷贝整合的研究进展

巴斯德毕赤酵母(P.pastoris)以其独特的生物学和遗传学特征已成功地表达了各种类型的外源蛋白。本文综述了巴斯德毕赤酵母的一些特征和优势,及其产生外源基因多拷贝的原理。了解如何通过多拷贝整合外源基因在巴斯德毕赤酵母中提高外源蛋白表达量、基因拷贝数与表达量的关系,以及如何定量和半定量鉴定拷贝数等,在理论研究和实践应用中,特别是在生物制药工业中具有重要意义.     

小肽多拷贝基因表达载体的构建及其高效表达(英文)

介绍一种快速、高效构建小肽多拷贝基因表达载体的策略 ,并构建了相应的表达载体pETE coT .用人工合成的编码 2 8个氨基酸残基的胸腺素α1基因为模型 ,采用限制酶EcoT14I识别序列CCAAGG为小肽基因两末端序列 ,利用其酶切后可产生非镜相对称粘性末端 ,一次连接反应就构建出一系列不同基因拷贝数的表达载体 ;在小肽基因两端分别引进编码FactorXa和羟胺蛋白切割位点的序列 ,表达出的融合蛋白可被FactorXa和羟胺剪切出不残留任何外源氨基酸的小肽 .不同拷贝数的小肽融合蛋白在大肠杆菌BL2 1(DE3)中均获得高效表达 .     

共表达ETEC K99、GFP重组大肠杆菌的构建及表达

[目的]构建K99、GFP基因重组质粒并在大肠杆菌BL21(DE3)感受细胞中表达。[方法]利用PCR扩增技术扩增K99基因和GFP基因,经连接和转化将目的片段克隆到pLA载体上,利用双酶切技术及PCR技术对重组质粒进行鉴定并测序分析,利用Western Blot技术分析蛋白质表达情况。[结果]测序分析结果表明,基因具有正确的阅读框;双酶切和PCR鉴定得到498 bp和720 bp的特异性条带;荧光检测表明重组菌表达了蛋白;Western Blot结果表明重组菌表达为融合蛋白。[结论]成功构建了大肠重组菌,并表达外源融合蛋白。     

影响重组工程菌发酵产率的因素

随着分子生物学对表达外源基因的重组工程菌的研究的不断深入以及重组ＤＮＡ技术的发展,为我们更科学而不是经验地研究重组工程菌的发酵规律提供了理论基础。但有关微生物生理与质粒拷贝数、质粒稳定性和外源基因表达之间相互关系的研究还较少。本文重点综述了质粒拷贝数、质粒稳定性及外源基因表达水平等因素及环境条件对发酵过程中目标产物产率的影响,同时探讨了在工程菌发酵中以上因素的控制方法。     

共表达ETEC K99、GFP重组大肠杆菌的构建及表达北大核心

[目的]构建K99、GFP基因重组质粒并在大肠杆菌BL21(DE3)感受细胞中表达。[方法]利用PCR扩增技术扩增K99基因和GFP基因,经连接和转化将目的片段克隆到pLA载体上,利用双酶切技术及PCR技术对重组质粒进行鉴定并测序分析,利用Western Blot技术分析蛋白质表达情况。[结果]测序分析结果表明,基因具有正确的阅读框;双酶切和PCR鉴定得到498 bp和720 bp的特异性条带;荧光检测表明重组菌表达了蛋白;Western Blot结果表明重组菌表达为融合蛋白。[结论]成功构建了大肠重组菌,并表达外源融合蛋白。