过量表达拟南芥AtGCS可以提高E.coli的重金属耐受性及富集能力(英文)北大核心CSCD

谷胱甘肽(GSH)是一类在生物体内广泛存在,并且是十分重要的重金属毒害保护剂之一。本研究将编码拟南芥γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶基因AtGCS(GSH合成的关键酶之一)转化到大肠杆菌(BL21)中,通过IPTG诱导过量表达TrxA-AtGCS融合蛋白来分析AtGCS在提高大肠杆菌重金属耐受性方面的作用。过量表达TrxA的大肠杆菌被用作对照。研究结果表明,在1 mmol.L-1Cd2+、Zn2+或Cu2+重金属胁迫下,过量表达TrxA-AtGCS的大肠杆菌细胞的生长状态要明显优于表达TrxA的对照细胞。同时,过量表达TrxA-AtGCS的大肠杆菌表现出超出对照细胞5倍以上的Cd2+、Zn2+和Cu2+累积量和4倍以上的GSH含量,其中,高于对照10倍的Cd2+富集量尤为明显。因而可以得出结论,拟南芥AtGCS的大量表达大大提升了大肠杆菌的谷胱甘肽含量,从而使GSH可以直接或间接地富集更多的重金属离子,进而提高了大肠杆菌对重金属逆境的抗性。     

可溶性HLA-A*0203-BSP原核表达载体的构建及其在大肠杆菌中的高效表达

目的：构建HLA-A*0203重链胞外域羧基端融合生物素化酶BirA底物肽(BSP)的融合蛋白（HLA-A*0203-BSP）的原核表达载体并在大肠杆菌中进行表达。方法：以RT-PCR方法从HLA-A2+ 供者外周血单个核细胞(PBMC)中克隆HLA-A*0203重链基因的cDNA并测序鉴定,然后以PCR方法构建HLA-A*0203-BSP的原核表达载体,在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中诱导表达并以免疫印迹鉴定。结果：DNA测序显示,从3名HLA-A2+ 供者PBMC中克隆的cDNA中,只有从供者2获得编码HLA-A*0203重链基因的cDNA。将编码重链胞外域1-276的序列和编码BSP的序列融合,构建HLA-A*0203-BSP融合蛋白的原核表达载体并经测序验证。该融合蛋白在BL21(ED3)中获得高效表达,约占菌体总蛋白的30％;产物相对分子质量约为34 kD,与理论大小一致。Western印迹分析显示融合蛋白完全存在于包涵体中。结论：成功克隆HLA-A*0203重链基因的cDNA,构建HLA-A*0203-BSP融合蛋白的原核表达载体,并在大肠杆菌中获得高效表达,为制备HLA-A*0203四聚体打下基础。     

SDH-SV2C-L4融合蛋白的表达及山梨糖脱氢酶活性检测

目的:构建SDH-SV2C-L4融合蛋白表达载体,在大肠杆菌中表达具有山梨糖脱氢酶(SDH)活性的融合蛋白。方法:将C亚型突触囊泡蛋白2大突环L4(SV2C-L4)基因与SDH基因以GGGS柔性接头连接,在大肠杆菌DH5α中表达;用NBT染色和DCIP脱色的方法检测融合蛋白的SDH活性。结果:DNA测序及SDS-PAGE结果显示构建了融合蛋白表达载体,并表达了SDH-SV2C-L4融合蛋白,相对分子质量约80×103;DCIP脱色及NBT染色均检测到融合蛋白的SDH活性。结论:与SV2C-L4融合的SDH仍具有活性,为下一步SV2C-L4活性检测方法的建立及SDH与SV2C-L4的其他相关研究奠定了基础。     

人颗粒裂解肽片段在大肠杆菌中的表达

目的：建立颗粒裂解肽（NKG5）的原核表达载体系统,并在大肠杆菌中获得表达。方法：采用寡核苷酸合成、PCR扩增得到NKG5编码序列,克隆到pGEM-T载体上,经测序正确后,再切下编码序列连接到重组表达载体pGEx-4T-1中,转化大肠杆菌BL21,用IPTG诱导重组工程菌表达,采用谷胱甘肽偶联的Sepharose 4B纯化重组蛋白。结果：重组菌株可以表达GST-NKG5融合蛋白,用免疫印迹反应鉴定纯化的融合蛋白,在相对分子质量34000处有一条带。结论：获得了在大肠杆菌中低表达的颗粒裂解肽融合蛋白,为后续研究奠定了基础。     

炭疽芽孢杆菌EA1蛋白的融合表达和纯化

目的：原核表达重组炭疽芽孢杆菌EA1蛋白。方法：用PCR方法从炭疽芽孢杆菌A16R疫苗株染色体中扩增编码EA1蛋白的eag基因序列,经过纯化、酶切后克隆到含有GST标签的原核表达载体pGEX-6P-2中,构建重组载体pGEX-EA1;将空载体（作为对照）、重组载体转化大肠杆菌BL21（DE3）菌株获得表达工程菌株,对其表达和纯化条件进行优化;利用Western印迹检测融合蛋白的表达。结果：构建了EA1蛋白的融合表达载体,并在大肠杆菌中获得高效表达;经Glutathione Sepharose 4B纯化获得了EA1蛋白;Western印迹表明,此蛋白可与GST标签抗体反应。结论：在原核表达系统中表达并纯化得到EA1融合蛋白,为进一步对其进行功能研究奠定了基础。     

富亮氨酸重复超家族新成员LRRC4的IgC2结构域蛋白的原核表达和纯化

富亮氨酸重复超家族新成员LRRC4基因是新克隆的脑瘤相关基因,采用多聚酶链式反应（PCR）方法获得长约500bp含IgC2结构域的DNA序列,扩增产物克隆至pGEX-4T-2质粒中,构建GST融合表达质粒,在大肠杆菌中诱导表达融合蛋白,经包涵体沉淀,溶解,Glutathione-Sepharose亲和层析纯化获得融合蛋白,并以Western blot鉴定证实,通过IgC2结构域蛋白的纯化分离该结构域,为进一步研究该结构域及LRRC4基因的结构和功能奠定了基础。     

鲎血细胞中脂多糖结合蛋白TALF在大肠杆菌中的表达研究

TALF(Tachyleus antilipoposaccharide factor)对细菌内毒素（LPS）的核心部分有抑制作用。研究TALF cDNA基因在大肠杆菌中的表达,首先将TALF cDNA基因分别插入大肠杆菌表达载体pGEX-4T-2、pET22b、pET28a中,构建重组表达质粒,转化于大肠杆菌BL21(DE3)。结果表明克隆于pET22b、pET28a中的TALF cDNA基因没有表达,而融合了GST的TALF基因（GST-TALF）能够在大肠杆菌中表达,并形成包涵体。从1L培养基中可获得4mg纯度为91%的GST-TALF融合蛋白。经复性和纯化后的融合蛋白GST-TALF几乎检测不到抑菌活性及LPS中和活性,但该融合蛋白经凝血酶消化后表现出明显的体外抑菌活性及LPS中和活性。     

甲基对硫磷水解酶基因的高效表达及酶活性分析

假单胞菌WBC 3的甲基对硫磷水解酶基因mph在大肠杆菌系统AD494(DE3) pET32a ( + )中实现了高效可溶性融合表达。表达的重组酶能够有效地被亲合层析纯化。酶学性质分析表明 ,重组酶对底物乙基对硫磷水解能力较野生酶相比有近 4倍的提高 ,对甲基对硫磷和杀螟松的水解活力无明显变化。以融合蛋白形式存在的重组酶在室温及 4℃下的贮存稳定性明显优于野生型酶。     

Angioarrestin(hARPl)C端FD区的克隆、表达及其免疫活性鉴定

 Angioarrestin是一种具有潜在应用价值的肿瘤血管形成抑制因子.利用DNA重组法构建了angioarrestin C端 hFD cDNA 和麦芽糖结合蛋白(MBP)重组原核表达质粒 pMAL-C2-hFD.将重组质粒转入大肠杆菌E.coli BL21（DE3）,经0.3 mmol/LIPTG 在37℃条件下诱导表达4h,SDS-PAGE 检测,融合蛋白表达量约占细菌总蛋白的20%.Western印迹证实,目的蛋白N端带有MBP标签.取表达上清纯化、透析、浓缩并冻干,以此为抗原免疫Balb/c小鼠制备多克隆抗体.此多抗可以与pET 22b（+）表达系统获得的 hFD重组蛋白发生良好的抗原抗体反应,ELISA检测多抗效价达1∶10240.实验证明：通过基因重组可获得angioarrestin C端hFD在大肠杆菌中的高效表达蛋白,且该蛋白具有较高的免疫活性.以此为抗原制备的抗angioarrestin多克隆抗体为深入研究angioarrestin提供了材料.     

草原兔尾鼠卵透明带3基因原核表达条件的优化

目的：通过大肠杆菌原核表达系统制备草原兔尾鼠卵透明带3（LZP3）融合蛋白,作为草原兔尾鼠疫苗免疫抗生育研究的抗原物质。方法：将LZP3基因的核心片段构建到融合表达载体pGEX-4T-1K中GST的3’端,形成GST-LZP3融合基因,经本科切鉴定和序列分析证实基因序列的正确性。在不同温度,不同时间和不同IPTG浓度进行诱导后,用SDS-PAGE检测融合蛋白的表达,发现有一条分子量约63kD的新增蛋白条带。结果：研究表明在37℃,25℃的不同温度条件下均能诱导出LZP3蛋白,经SDS-PAGE和间接ELISA法检测,初步证明了LZP3基因能够在大肠杆菌中有效表达可溶性的融合蛋白。结论：获得了LZP3融合蛋白表达的最佳诱导条件,为大量诱导产生LZP3融合蛋白奠定了理论基础。     

利用S-层蛋白在苏云金芽胞杆菌细胞表面展示多聚组氨酸肽

S-层(S-layer)是由单一的蛋白或糖蛋白组成的薄层晶状结构,它广泛存在于古细菌和真细菌细胞的最外表面,可包裹整个细胞。S-层在结构化学、形态学、遗传学以及物理化学等方面具有独特的性质,使之在生物技术、分子纳米技术和仿生学等领域蕴藏着广泛的应用潜力。近年来,随着微生物表面展示技术的兴起和展示系统的逐渐成熟,继外膜蛋白、附屑结构蛋白、粘附蛋白以及凝集素等表面蛋白之后,S-层蛋白被作为一种新的表面展示载体成功的在细胞表面展示了一些外源大分子。多聚组氨酸肽是由若干个单位的六聚组氨酸串联而成的短肽。六聚组氨酸能够有效的吸附镍、镉等重金     

利用S-层蛋白在苏云金芽胞杆菌细胞表面展示多聚组氨酸肽（简报）

S层(Slayer)是由单一的蛋白或糖蛋白组成的薄层晶状结构,它广泛存在于古细菌和真细菌细胞的最外表面,可包裹整个细胞。S层在结构化学、形态学、遗传学以及物理化学等方面具有独特的性质,使之在生物技术、分子纳米技术和仿生学等领域蕴藏着广泛的应用潜力。近年来,随着微生物表     

Enhanced bioaccumulation of heavy metals by bacterial cells displaying synthetic phytochelatins

A novel strategy using synthetic phytochelatins is described for the purpose of developing microbial agents for enhanced bioaccumulation of toxic metals. Synthetic genes encoding for several metal-chelating phytochelatin analogs (Glu-Cys)(n)Gly (EC8 (n = 8), EC11 (n = 11), and EC20 (n = 20)) were synthesized, linked to a lpp-ompA fusion gene, and displayed on the surface of E. coli. For comparison, EC20 was also expressed periplasmically as a fusion with the maltose-binding protein (MBP-EC20). Purified MBP-EC20 was shown to accumulate more Cd(2+) per peptide than typical mammalian metallothioneins with a stoichiometry of 10 Cd(2+)/peptide. Cells displaying synthetic phytochelatins exhibited chain-length dependent increase in metal accumulation. For example, 18 nmoles of Cd(2+)/mg dry cells were accumulated by cells displaying EC8, whereas cells exhibiting EC20 accumulated a maximum of 60 nmoles of Cd(2+)/mg dry cells. Moreover, cells with surface-expressed EC20 accumulated twice the amount of Cd(2+) as cells expressing EC20 periplasmically. The ability to genetically engineer ECs with precisely defined chain length could provide an attractive strategy for developing high-affinity bioadsorbents suitable for heavy metal removal.     

高活性重组hG-CSF的制备

我们构建了新的硫氧还蛋白（Ｔｈｉｏｒｅｄｏｘｉｎ）融合表达载体ｐＥＴＴｒｘＬ和ｐＥＴＴｒｘ－ＨｉｓＬ,它们可使功能蛋白在大肠杆菌胞质中以可溶性形式高效表达。利用此表达系统成功地获得的ｈＧ－ＣＳＦ－硫氧还蛋白融合蛋白的高效可溶性表达,表达水平达总细胞可溶蛋白的４１％以上。所表达的ｈＧ－ＣＳＦ－硫氧还蛋白融合蛋白可通过Ｃｕ２＋－ＩＤＡＳｅｐｈａｒｏｓｅＦＦ固相金属螯合层析柱,方便地从细胞破碎可溶上清中直接纯化。所获得的融合蛋白具有ｈＧ－ＣＳＦ特异的生物活性,其比活性达到０．５－１．３３×１０７ｕ／ｍｇ融合蛋白。这样表达的ｈＧ－ＣＳＦ融合蛋白能被ＩｇＡ蛋白酶特异地切割,将ｈＧ－ＣＳＦ从融合蛋白上切下获得与天然蛋白一级结构完全一致的重组ｈＧ－ＣＳＦ 。     

不同蛋白标签对LMO2融合蛋白沉淀实验的影响

融合蛋白沉淀技术是一种用来研究蛋白质相互作用的新的体外实验技术, 通常利用蛋白亲和标签与探针蛋白融合表达来钓取未知相互作用蛋白或验证已知蛋白间的相互作用, 其中以谷胱甘肽巯基转移酶(GST)标签最为常用。LMO2(由LIM only缩写得名, 也称Ttg-2或Rbtn2)是一种小分子量难溶蛋白。利用原核系统分别表达了含有GST和麦芽糖结合蛋白(MBP)两种标签的LMO2融合蛋白, 发现GST-LMO2融合蛋白以包涵体的形式表达, 而MBP-LMO2融合蛋白则能够以可溶形式表达, 而且MBP-LMO2的表达量明显高于GST-LMO2融合蛋白。将可溶性的MBP-LMO2融合蛋白和复性后的GST-LMO2融合蛋白分别用于钓取K562细胞中LMO2的结合蛋白, 结果显示二者都可以结合K562细胞中内源性的GATA1蛋白, 而MBP-LMO2融合蛋白捕获的GATA1蛋白明显多于复性后的GST-LMO2融合蛋白。这一结果提示, 在研究一些分子量小、疏水性强的蛋白质时改变标签蛋白可能是一种有益的尝试。     

不同蛋白标签对LMO2融合蛋白沉淀实验的影响

融合蛋白沉淀技术是一种用来研究蛋白质相互作用的新的体外实验技术, 通常利用蛋白亲和标签与探针蛋白融合表达来钓取未知相互作用蛋白或验证已知蛋白间的相互作用, 其中以谷胱甘肽巯基转移酶(GST)标签最为常用。LMO2(由LIM only缩写得名, 也称Ttg-2或Rbtn2)是一种小分子量难溶蛋白。利用原核系统分别表达了含有GST和麦芽糖结合蛋白(MBP)两种标签的LMO2融合蛋白, 发现GST-LMO2融合蛋白以包涵体的形式表达, 而MBP-LMO2融合蛋白则能够以可溶形式表达, 而且MBP-LMO2的表达量明显高于GST-LMO2融合蛋白。将可溶性的MBP-LMO2融合蛋白和复性后的GST-LMO2融合蛋白分别用于钓取K562细胞中LMO2的结合蛋白, 结果显示二者都可以结合K562细胞中内源性的GATA1蛋白, 而MBP-LMO2融合蛋白捕获的GATA1蛋白明显多于复性后的GST-LMO2融合蛋白。这一结果提示, 在研究一些分子量小、疏水性强的蛋白质时改变标签蛋白可能是一种有益的尝试。     

New fusion protein systems designed to give soluble expression in Escherichia coli.

Three native E. coli proteins-NusA, GrpE, and bacterioferritin (BFR)-were studied in fusion proteins expressed in E. coli for their ability to confer solubility on a target insoluble protein at the C-terminus of the fusion protein. These three proteins were chosen based on their favorable cytoplasmic solubility characteristics as predicted by a statistical solubility model for recombinant proteins in E. coli. Modeling predicted the probability of soluble fusion protein expression for the target insoluble protein human interleukin-3 (hIL-3) in the following order: NusA (most soluble), GrpE, BFR, and thioredoxin (least soluble). Expression experiments at 37 degrees C showed that the NusA/hIL-3 fusion protein was expressed almost completely in the soluble fraction, while GrpE/hIL-3 and BFR/hIL-3 exhibited partial solubility at 37 degrees C. Thioredoxin/hIL-3 was expressed almost completely in the insoluble fraction. Fusion proteins consisting of NusA and either bovine growth hormone or human interferon-gamma were also expressed in E. coli at 37 degrees C and again showed that the fusion protein was almost completely soluble. Starting with the NusA/hIL-3 fusion protein with an N-terminal histidine tag, purified hIL-3 with full biological activity was obtained using immobilized metal affinity chromatography, factor Xa protease cleavage, and anion exchange chromatography.