T66I突变提高HIV-1整合酶大肠杆菌表达可溶性研究

在研究HIV-1整合酶(IN)抗药性突变T66I时,发现这一突变同时可以提高整合酶的溶解性。原核表达了IN1?288/T66I和野生型(WT),取菌体破碎后的上清,SDS-PAGE和his标签蛋白质染色进行分析,结果表明IN1?288/T66I可溶性约是WT的2.4倍。600ml培养基中诱导表达IN1?288/T66I/BL21,亲和层析纯化共收获蛋白质4.72mg。用改进的ELISA方法测定IN1?288/T66I和IN1-288/F185K/C280S链转移催化活性,结果显示两种蛋白质活性基本相当。提供了有别于F185K/C280S突变的另外一种整合酶可溶性表达的途径,IN1?288/T66I重组蛋白还可以应用到整合酶抑制剂筛选中,以获取避开T66I抗药性突变的抑制剂。     

HIV-1整合酶核心区可溶性表达及抑制剂筛选

为了实现HIV-1整合酶蛋白核心区 (central core domain of integrase, IN-CCD) 的可溶性表达,并建立以IN-CCD为靶点的抑制剂体外筛选方法,从包含F185K突变HIV-1 IN基因的质粒中经PCR扩增得到含有F185K突变的IN-CCD基因,克隆到pET28b载体上构建重组质粒pIN-CCD,转化pIN-CCD至E. coli BL21 (DE3)中经IPTG诱导、表达,Ni-亲和层析纯化,获得IN-CCD蛋白。修饰DNA底物,以链亲和素包被的磁珠为载体捕获DNA产物,结合酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测IN-CCD的去整合活性,并筛选以IN-CCD为靶点的抑制剂。结果表明重组蛋白IN-CCD实现了高效可溶性表达,纯化后蛋白纯度达95%。建立的ELISA可以检测IN-CCD的去整合活性,且方法特异性和灵敏度好,可以实现高通量抑制剂筛选。从100个样品中筛选得到5个具有初步抑制IN-CCD去整合活性的样品。     

HIV-1整合酶蛋白的可溶性表达及功能研究

HIV 1整合酶是HIV病毒复制中一个重要的酶,也是治疗艾滋病药物的一个重要靶点。为了开展以整合酶蛋白为靶点的抑制剂筛选,构建HIV 1整合酶重组质粒,在原核细胞中进行可溶性表达和功能研究。通过重叠PCR技术引入F185K和C280S突变于HIV 1 B亚型标准株的整合酶cDNA片段中,PCR扩增片段克隆到pET 28a(+)表达载体中,构建重组质粒,在E. coli中进行整合酶基因表达,SDS PAGE鉴定表达产物,亲和层析纯化蛋白,酶联免疫吸附实验方法测定整合酶的生物学活性。结果构建的重组质粒获得高效稳定的可溶性表达,ELISA实验证实该蛋白具有整合酶的3′切割DNA和5′链转移的活性。HIV 1整合酶蛋白的可溶性表达和活性研究为建立以整合酶为靶点的抗HIV药物筛选平台打下了基础。     

HIV-1整合酶及其抑制剂的研究进展

HIV-1整合酶是由HIV病毒pol基因编码的分子量为32KD的蛋白质,是HIV病毒复制的必需酶之一,它催化病毒DNA整合入宿主染色体DNA。人类细胞中没有HIV 整合酶的类似物[1],理论上抑制整合酶对人体副作用很小。因此HIV-1整合酶成为继HIV-1蛋白酶,逆转录酶后治疗艾滋病的富有吸引力和合理的靶标。本文综述了HIV整合酶结构,抑制剂的研究以及以HIV-1 整和酶为靶点治疗AIDS方法的最新研究进展。     

定点突变提高D-氨甲酰水解酶的可溶性表达

采用定点突变的方法对皮氏伯克霍尔德氏菌(Burkholderia pickettii)来源的D-氨甲酰水解酶(D-carbamoylase,DCase)编码基因的3个位点A18、Y30、K34进行突变,并将获得的突变体基因片段构建入高表达载体pET-28b中,转化E coli BL21( DE3),获得带有组合三突变(A18E/Y30D/K34E)的DCase-SM表达菌株BL21/pET-DCSM.当以IPTG诱导目的蛋白表达时,发现突变菌株(DCase-SM)与出发菌株(DCase)菌株相比,目的蛋白的可溶性表达显著提高,其可溶蛋白比例约为64％;与出发菌株相比,其单位菌体酶活增加427％;另外,与本实验室前期构建的高可溶性三叠加突变体菌株DCase-M3相比,单位菌体酶活亦增加7.9％.     

HIV-1整合酶去整合活性高通量检测方法的建立

HIV-1整合酶催化病毒DNA与宿主细胞基因组整合,是病毒复制所需的关键酶之一,也是抗病毒药物研发的重要靶点.IN及其核心结构域均能在体外催化去整合反应.本研究表达纯化了IN和IN-CCD蛋白,建立了一种检测IN和IN-CCD去整合活性的微孔板式高通量方法.设计了生物素和地高辛修饰的去整合DNA底物,运用链亲和素标记的珠子捕获反应产物,再通过酶标地高辛抗体及随后的酶联免疫吸附实验方法对地高辛定量以检测去整合.结果显示,IN和IN-CCD催化的去整合反应信号（A405）分别达到1.6和1.2,而背景信号值低于0.05;IN去整合反应更倾向于使用Mn2＋而不是Mg2＋作为金属辅助离子;研究还发现,已知的IN抑制剂baicalein是IN-CCD抑制剂.以上结果表明,本工作建立的检测方法能高通量、高灵敏度和高特异性地研究去整合反应,并能够应用于以IN为靶点,特别是以IN-CCD为靶点的HIV抑制剂的筛选.     

定点突变对酰胺水解酶DamH可溶性表达和酶活的影响

摘要:【目的】DamH是一种具有酯酶活性的酰胺水解酶,其非活性中心氨基酸残基的突变对重组酶可溶性表达和比酶活产生一定的影响。拟探索DamH的活性中心氨基酸残基构成,并对其非活性中心氨基酸残基突变对可溶性表达和比酶活的影响进行研究。【方法】通过重叠延伸的方法对DamH可能的活性中心氨基酸S149、E244和H274以及非活性中心氨基酸D165及N192进行定点突变,通过静息细胞测活验证了S149、E244和H274 在催化2-氯-N-(2’-甲基-6’-乙基苯基)乙酰胺(CMEPA)水解反应中的作用,通过Ni2+-NTA亲和层析对D165及N192突变子进行纯化,对突变株和野生型比酶活进行比较。【结果】研究表明S149A使DamH的CMEPA 水解酶活性下降为野生型的5%,E244A和H274A突变导致其失去活性;D165P和N192P突变影响到DamH的可溶性表达,表达量分别为野生型的28.2%和20.8%,突变子N192P、D165P比酶活分别为野生型比酶活的55.5%和49.7%。【结论】DamH催化酯类底物和芳基酰胺类底物可能共用同一活性中心S149、E244和H274,其两个α螺旋的转角处氨基酸侧链极性和刚性结构的改变对可溶性表达以及活性有很大的影响。     

HIV-1整合酶的功能及其抑制剂的研究进展

I型人类免疫缺陷病毒（human immunodeflciency virustype1,HIV-1）在宿主细胞内经逆转录得到的cDNA,由整合酶（integrase,ry）催化插入到宿主基因组DNA中,该过程称为整合过程。整合是HIV-1复制周期中不可缺少的步骤,对于病毒的复制至关重要,因此对整合酶的抑制能够有效地起到抗HIV的作用。该文综述了整合酶的结构与功能以及目前关于整合酶抑制剂的最新研究进展。     

盖子区域氨基酸的定点突变对T1脂肪酶酶学性质的影响

T1脂肪酶来源于Geobacillus zalihae菌株,常作为生物催化剂广泛应用于各领域.为了综合改善T1脂肪酶的酶学性质,前期通过对该酶盖子结构进行理性设计得到3个效果较好的突变体L188M、A190L、A190Y,在此基础上,将单点突变体进行组合得到L188M/A190L和L188M/A 190Y两个复合突变体...     

洋葱伯克霍尔德菌发酵产抗菌物质CF66I温度控制策略

在3.7 L发酵罐中考察了不同温度23℃～33℃对洋葱伯克霍尔德菌CF-66发酵产抗菌物质CF66I的影响,并对不同温度下的发酵过程进行了动力学特性分析。在此基础之上,提出抗菌物质CF66I合成的分阶段控制策略：发酵过程0～20 h控制温度在30℃,20 h后温度控制在25℃至发酵结束。采用此温度控制策略进行了CF66I的发酵,CF66I的活性达到了3.783 u/mL,比采用单一温度下的最大值提高了26.1%。     

洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderia cepacia）CF-66发酵生产新型抗菌物质CF66I培养基的优化

利用基于统计学的实验设计RSM（Response surface methodology）优化了Burkholderia cepacia CF-66产新型抗菌活性物质CF66I的发酵培养基组成。首先,用部分重复因子实验对培养基组分NH4Cl,MgSO4·7H2O,柠檬酸钠及酵母粉浓度对菌株产CF66I的影响进行评价,找出主要影响因子为柠檬酸钠和酵母粉。两者均为正影响,其他组分对CF66I活性的影响不显著。其次用最陡爬坡路径逼近最大响应区域。最后用中心组合设计及响应面分析确定主要影响因子的最佳浓度。菌株在优化培养基中培养较初始培养基CF66I活性提高了约两倍。     

大肠杆菌可溶性表达人碱性成纤维细胞生长因子的研究

包涵体的形成与外源基因在大肠杆菌中的表达量高度相关,在适当的范围内,降低hbFGF在表达宿主BL21(DE3)plysS中的表达,成为实现高可溶性表达的关键。在不改变氨基酸序列的条件下,对hbFGF高表达菌株突变重组子起始密码ATG下游前3个密码子的摇摆碱基进行随机回复突变,共有7种组合,合成引物PCR扩增后,克隆至表达载体pET3c, 将重组子转导BL21(DE3)plysS后,IPTG诱导表达,发现其中1株有较高可溶性和活性的菌株。可见部分降低外源蛋白的表达量可以避免与减少包涵体的形成。     

Characterization of Mutant HIV-1 Integrase Carrying Amino Acid Changes in the Catalytic Domain

To gain insight into the importance of conserved residues in the core domain of HIV-1 IN, we performed site-directed mutagenesis of the full-length enzyme, overexpressed the mutant proteins in E. coli, purified and analyzed their 3-processing, integration and disintegration activities in vitro. Change of E152V in the DD(35)E motif abolished all detectable activities of IN. Alteration of two highly conserved residues, P145 and K156, by isoleucine, resulted in a substantial loss or completely abolished the three activities of the enzyme. Mutant P90D weakly reduced the 3-processing but severely affected the two other IN activities. Results obtained from double and triple mutations, P90D/P145I and P145I/F185K/C280S, clearly suggest a crucial role of P145 in the catalytic function of IN, whereas the mutants V150E, L158F and L172M had no detectable effect on any of the IN activities. Taken together, these results allowed us to conclude that all the conserved amino acids in the core domain of IN are not equally important for catalytic functions: like D64, D116 and E152, our data suggest that P90, P145 and K156 are also essential for all three enzymatic activities of HIV-1 IN in vitro, whereas V150, L158 and L172 appear to be less critical.     

人内皮抑素基因的克隆以及在大肠杆菌中的可溶性表达研究

用PCR的方法从人胎肝cDNA文库中得到人内皮抑素基因 ,克隆测序正确后连接到硫氧还蛋白融合表达载体上 ,转化大肠杆菌BL2 1 (DE3)得到表达人内皮抑素的工程菌。用IPTG诱导表达 ,表达量达到全菌蛋白的 64%。经分析硫氧还蛋白可以辅助内皮抑素可溶性表达 ,表达的融合蛋白保持了天然蛋白的免疫学特性。而且表面带有多聚组氨酸的突变的硫氧还蛋白还简化了蛋白纯化的步骤 ,使融合蛋白可以通过固相金属螯和层析 (IMAC)的方法纯化。纯化后的融合蛋白经IgA蛋白酶的切割可得到大小正确的重组人内皮抑素 ,用此方法获得的重组人内皮抑素可以在CAM试验中抑制新生血管的形成。高效可溶型表达内皮抑素的工程菌的构建成功 ,为内皮抑素的生产应用打下了良好的基础。     

分子伴侣过量表达对蛋白质分泌及可溶性的影响

 通过过量表达大肠杆菌分子伴侣 Sec B和 Gro EL,研究了它们对靶蛋白的分泌及可溶性的影响 .在过量表达 Sec B的宿主菌中 ,周质空间分泌蛋白总量较对照组提高了约 71 % ,GL- 7- ACA酰化酶在周质空间酶的活力较对照组提高了约 1 .5倍 ,碱性磷酸酯酶在周质空间酶的活力较对照组提高了约 54% ;在过量表达 Gro EL的宿主菌中 ,周质分泌蛋白总量较对照组提高了约 52 % ,青霉素 G酰化酶在周质空间酶的活力较对照组提高了约 76% ,鲑鱼降钙素六聚体的可溶性组分的比例由原来的 45%增加到约 90 % ,而 MS2 -人白介素 - 3融合蛋白的包涵体有约 1 5%转变为可溶性组份 .上述结果表明 ,分子伴侣 Sec B和 Gro EL的过量表达促进了靶蛋白的分泌 ,Gro EL增加了靶蛋白的可溶性     

蛇毒纤溶酶Alfimeprase在大肠杆菌中的可溶表达和纯化

Alfimeprase是Fibrolase的突变体,是一种蛇毒纤溶酶,有纤溶活性而无出血性。根据Alfimeprase的氨基酸序列和大肠杆菌密码子偏爱性,利用PCR的方法合成Alfimeprase DNA序列,分别融合在NusA和MBP的C端,与分子伴侣FkpA在大肠杆菌Origami B(DE3)中共表达,融合蛋白NusA/Alfimeprase以部分可溶的形式存在,可溶部分占上清总蛋白的25%左右,通过镍柱亲合层析纯化和肠激酶切割得到具有纤溶活性的重组蛋白Alfimeprase。本研究是首次报道在大肠杆菌中可溶表达Alfimeprase,为以后深入研究其功能及应用奠定了基础。