重组人肠激酶轻链的原核表达、纯化及活性分析

【目的】在原核表达系统中实现人肠激酶轻链(Human enterokinase light chain,hEKL)的表达和纯化。【方法】通过PCR扩增得到编码hEKL的基因片段,利用基因重组技术构建原核表达质粒pMAL-s-hEKL,在Escherichia coli中进行诱导表达,菌体经超声破碎后利用Amylose亲和柱对目标蛋白进行纯化,并利用Tricine SDS-PAGE检测酶的切割活性。【结果】目的基因能够以可溶形式表达,每升发酵液可纯化得到40 mg纯度在97%以上的MBP-hEKL蛋白,活性检测表明该酶可以对含有肠激酶识别序列的蛋白进行特异性切割,酶活力达到6.0×105U/mol。     

肺炎链球菌中青霉素结合蛋白PBP3在大肠杆菌中的可溶性表达及活性鉴定

【目的】克隆肺炎链球菌R6的pbp3基因,构建原核表达载体并转化大肠杆菌表达,为PBP3的结构及应用研究创造条件。【方法】利用PCR法克隆肺炎链球菌R6中N端截短的pbp3基因(15-413 aa),BamHⅠ和XhoⅠ酶切后插入pGEX-6p-1构建pGEX-6p-pbp3*表达质粒,在大肠杆菌BL21(DE3)中胞内表达GST-PBP3融合蛋白,Glutathione-Sepharose 4B column亲和纯化GST-PBP3融合蛋白,PreScission Protease切除GST标签,再次过谷胱甘肽亲和层析柱获得纯化的PBP3蛋白。利用PBP3对头孢喹诺的结合试验来鉴定表达蛋白是否有活性。【结果】经测序鉴定成功扩增出N端截短的pbp3基因,成功构建了pGEX-6p-pbp3*表达载体,并纯化出可溶性PBP3蛋白,而且有活性。【结论】肺炎链球菌pbp3基因原核表达系统的成功构建以及有活性重组蛋白的获得,为PBP3蛋白的结构及应用研究奠定了基础。     

西藏株小反刍兽疫病毒H蛋白的原核表达及其多克隆抗体的制备

【背景】小反刍兽疫是由小反刍兽疫病毒(Peste des petits ruminants virus,PPRV)引起的一种急性、烈性、接触性传染病,严重威胁我国养羊业的发展。【目的】原核表达PPRVH蛋白,并制备其多克隆抗体。【方法】根据GenBank中PPRV西藏株h基因序列,对其进行密码子大肠杆菌偏爱性优化,采用两步PCR法全化学合成全长h基因。将测序验证正确的h基因克隆至原核表达载体pET-28a、pET-30a、pET-32a,转化E. coli BL21(DE3)并利用IPTG诱导H蛋白表达。以经SDS-PAGE割胶纯化的重组H蛋白免疫新西兰大白兔制备抗PPRV H蛋白多克隆抗体。【结果】重组E. coli [pET-28a(-30a,-32a)-H]表达的重组H蛋白相对分子质量分别约为70、68和86 kD;诱导7 h时PRRV H蛋白表达量最高,而且主要以包涵体形式表达;重组E.coli(pET-30a-H)表达的H蛋白经SDS-PAGE割胶纯化后免疫新西兰大白兔制备的多抗血清能与表达的重组H蛋白发生特异性反应;ELISA法检测抗体效价在1:6400-1:25600之间。【结论】原核表达了PPRVH蛋白,并制备了高效价的抗H蛋白多克隆抗体,为进一步研究PPRV H蛋白的功能及H蛋白的线性B细胞表位作图奠定了基础。     

鸽β-防御素1基因的克隆及其生物学作用鉴定

【目的】从鸽子组织中克隆鸽子β-防御素1(AvBD1)基因,在大肠杆菌中表达重组鸽子AvBD1蛋白,测定其生物学特性。【方法】应用RT-PCR法从鸽子骨髓组织中扩增鸽子AvBD1基因,采用Real-time PCR法检测该基因在鸽子组织器官中的表达分布。将该基因亚克隆到大肠杆菌原核表达载体pProEX-HTa的EcoR I和Xho I双酶切位点上,构建重组表达质粒pProEX-pigeon AvBD1,将重组质粒进行诱导表达;对该重组蛋白进行纯化,通过菌落计数法测定其体外抗菌活性与理化特性。【结果】从鸽子骨髓组织中克隆到鸽子AvBD1基因,其cDNA大小为198 bp,编码65个氨基酸,经序列相似性分析,鸽子AvBD1与鸭AvBD1氨基酸序列相似性最高(81.5%)。鸽子AvBD1主要分布于免疫系统和消化系统组织中。Tricine-SDS-PAGE电泳结果表明,重组鸽子AvBD1蛋白分子量约8.8 kD,与预期大小一致。该重组蛋白具有广谱抗菌活性,高盐浓度显著降低其抗菌活性。此外,该重组蛋白的溶血活性极低。【结论】从鸽子骨髓组织中克隆到鸽子AvBD1基因,其主要分布在机体的免疫系统和消化系统中。该重组蛋白具有广谱抗菌活性,高盐浓度显著降低其抗菌活性,且该重组蛋白的溶血活性极低。     

抗菌肽Cec4a的重组表达和抗菌活性研究*

目的:构建Cec4a的原核重组表达体系,通过诱导表达、酶切纯化获得重组蛋白,并检测产物的抗菌活性。方法:基于Cec4a的序列设计引物,克隆Cec4a基因的DNA片段。利用原核表达载体(pCold-SUMO)构建重组原核表达质粒,并将其转化到大肠杆菌C41(DE3)等感受态细胞,使用IPTG进行诱导表达。通过Ni-NTA亲和层析柱纯化,获得含有His-SUMO标签的重组Cec4a融合蛋白。在SUMO蛋白酶酶切后,再次使用Ni-NTA亲和层析纯化,得到目的蛋白,最后用鲍曼不动杆菌(ATCC19606)作为指示菌检测表达产物的抗菌活性。结果:成功构建pCold-SUMO-Cec4a原核表达质粒,测序分析其序列与预期结果一致。Cec4a融合蛋白表达量为42.8mg/L,纯化后的Cec4a重组蛋白对鲍曼不动杆菌的MIC为4 μg/mL。结论:通过原核表达,并经Ni-NTA亲和层析纯化,获得了具有抗菌活性的重组蛋白Cec4a,为研究Cec4a的生物活性、抗菌机制及应用奠定了基础。     

家蚕素Ⅱ基因原核表达及蛋白纯化

【目的】建立一种简便、 快速且能大量获得家蚕素Ⅱ （bombyxin-Ⅱ, BBXⅡ）的有效方法。【方法】运用RT PCR技术得到bombyxin-Ⅱ基因全长cDNA序列, 采用原核表达技术对该基因进行异源表达, 并利用亲和层析的方法得到纯化的BBXⅡ蛋白。【结果】从家蚕Bombyx mori头部mRNA中经过反转录获得bombyxin-Ⅱ基因的cDNA, 并构建了原核表达载体pET28a-BBXⅡ, 经过异丙基硫代半乳糖苷（IPTG）诱导, 使BBXⅡ获得了大量表达, 进一步用HisTrap HP亲和层析, 成功得到大量纯化的BBXⅡ。【结论】本实验建立的原核表达方法和蛋白纯化技术, 是大量制备BBXⅡ的一种简易而有效的方法, 为进一步开展BBX的分泌机制和作用机理研究, 以及利用原核表达系统研发BBX降血糖药物奠定了基础。     

小菜蛾气味受体蛋白PlxyOr83b基因的克隆及表达

【目的】克隆小菜蛾Plutella xyostella气味受体Or83b基因, 并进行原核表达, 为研究小菜蛾寄主选择行为的分子机理, 开发昆虫行为调节剂提供基础。【方法】提取小菜蛾的总RNA, 反转录获得总cDNA, 采用RT-PCR方法扩增目的基因, 将其克隆至T载体并测序, 然后将目的基因克隆到大肠杆菌Escherichia coli表达载体pET-32a (+)中表达。经酶切、 PCR及测序鉴定正确后转化BL21 (DE3)菌株, 用IPTG诱导表达, 通过SDS-PAGE, Western印迹鉴定表达蛋白。【结果】获得了编码小菜蛾Or83b的cDNA序列, 该基因阅读框长1 413 bp, 编码471个氨基酸, 预测的等电点为7.19, 命名为PlxyOr83b（GenBank登录号为GQ923610）; 成功构建了pET-PlxyOr83b原核表达重组质粒, 目的基因获得高效表达, 其融合蛋白分子量为32.0 kD, Western blot 检测结果进一步表明PlxyOr83b在大肠杆菌DE3中得到正确表达。【结论】成功克隆和表达了小菜蛾气味受体基因PlxyOr83b, 该基因与其他昆虫Or83b基因基本一致。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒Nsp2蛋白原核表达纯化及其蛋白酶活性分析

摘要：【目的】表达并纯化猪繁殖与呼吸综合征病毒非结构蛋白2（Nsp2）,分析Nsp2的蛋白酶活性。【方法】本研究通过PCR分别扩增nsp2基因的N端和C端,利用原核表达载体pET21a(+)表达Nsp2蛋白的N端和C端(即Nsp2-N 和 Nsp2-C),通过Ni-NTA琼脂糖亲和层析和凝胶过滤的方法纯化两个重组蛋白。预测Nsp2-N含有半胱氨酸蛋白酶结构域,本研究利用western blot检测其顺式酶切蛋白酶活性;并人工合成潜在的十肽底物,利用体外多肽酶切实验检测其反式酶切蛋白酶活性。成功获得Nsp2     

肠炎沙门菌肽脯氨酰顺反异构酶SlyD的基因敲除、表达及酶学特征

【目的】以肠炎沙门菌肽脯氨酰顺反异构酶SlyD为对象,构建基因缺失株及表达纯化该蛋白,为研究其在肠炎沙门菌致病性与应激等方面的作用奠定基础。【方法】参考Gen Bank登录的肠炎沙门菌基因组序列设计用于slyD基因敲除及原核表达的特异引物,运用自杀质粒介导的同源重组技术对肠炎沙门菌C50041 slyD基因进行敲除,构建C50041ΔslyD缺失株;原核表达SlyD蛋白,通过α-糜蛋白酶耦联法对其PPIase活性进行测定;利用生物信息学相关软件,分析SlyD蛋白的氨基酸序列及功能域。【结果】PCR鉴定与测序结果证明成功构建了肠炎沙门菌C50041ΔslyD缺失株,其生长特性与野生株基本一致;SDS-PAGE及PPIase活性分析表明,获得了具有生物活性的可溶性SlyD蛋白;生物信息学分析显示SlyD蛋白由FKBP样肽脯氨酰顺反异构酶结构域、分子伴侣功能域和金属结合区域3个功能区域组成。【结论】成功获得了肠炎沙门菌C50041ΔslyD缺失株和具有PPIase活性的重组SlyD蛋白。     

不吸水链霉菌ZB01 cyp107z基因的克隆及原核表达纯化

【目的】克隆不吸水链霉菌ZB01中的cyp107z基因,在E.coli中异源表达纯化,测定重组酶蛋白的酶动力学参数,为该基因的进一步研究奠定基础。【方法】根据cyp基因保守区序列设计引物,扩增不吸水链霉菌ZB01基因组中cyp107z基因的部分序列,通过染色体步移技术获取全长基因。利用pET28a表达载体构建该基因原核表达载体并于E.coli中诱导表达,以Ni-NTA亲和层析纯化表达出的重组蛋白。以阿维菌素为底物,构建重组蛋白体外催化体系,通过测定体系中NADPH的消耗,计算重组蛋白催化阿维菌素反应的酶动力学参数。【结果】从不吸水链霉菌ZB01基因组扩增出一条cyp107z基因同源基因,全长1290 bp,编码429个氨基酸残基,命名为cyp107z13,在E.coli中诱导表达了该重组酶蛋白,纯化后的重组酶蛋白催化阿维菌素的Km值为1.4μmol/L,Vmax为0.041μmol/min.mg,kcat为0.033 s-1。【结论】从不吸水链霉菌ZB01中克隆到cyp107z13基因,异源表达的CYP107Z13重组蛋白能够催化以阿维菌素为底物的氧化反应。     

信号肽及化学通透剂对环糊精葡萄糖基转移酶胞外分泌的影响

【目的】研究不同的信号肽和化学通透剂对重组环糊精葡萄糖基转移酶(CGTase)胞外分泌的影响,提高CGTase的胞外分泌量。【方法】扩增地芽孢杆菌CHB1(Geobacillus sp.CHB1)的CGTase基因,构建带有地芽孢杆菌CHB1自身信号肽、Omp A、Pel B信号肽和不带信号肽的4种重组质粒;比较4种重组质粒对重组CGTase胞外分泌的影响,筛选最优的信号肽;考察甘氨酸、Triton X-100、SDS和Tween 80四种化学通透剂对重组CGTase胞外分泌的影响,确定最佳的化学通透剂及其浓度。【结果】Omp A信号肽介导的分泌效果最好,胞外酶活达到7.44 U/m L,分别是Pel B、CHB1信号肽的2.04倍和11.27倍,不带信号肽的重组质粒菌胞外检测不到酶活;携带Omp A信号肽的重组质粒菌发酵48 h,同时添加浓度为0.6%的甘氨酸和0.3%的Triton X-100,胞外酶活达最大到14.27 U/m L;SDS和Tween 80对该酶的胞外分泌具有明显的抑制作用。【结论】Omp A信号肽的介导效果最佳,同时添加浓度为0.6%和0.3%的甘氨酸和Triton X-100可以有效促进胞外分泌,为该重组酶的高效胞外分泌提供了一种有效的方法。     

罗尼氏弧菌Vibrio shilonii BY新琼胶酶基因的克隆、序列分析及表达

【目的】从海洋来源的罗尼氏弧菌菌株BY中克隆得到一个具有琼胶酶活性的新基因,并对其进行重组表达。【方法】对实验室保藏的产琼胶酶菌株BY进行16S rRNA基因序列分析,并构建系统发育树。根据已报道的琼胶酶基因序列的同源性,设计简并引物,利用降落PCR (Touch-down PCR)及染色体步移技术扩增琼胶酶基因序列全长,对基因序列进行生物信息学分析。将目的基因插入pET22a(+)载体,转化大肠杆菌BL21(DE3),对重组酶进行表达,利用DNS法测定了重组酶的酶活,对该重组琼胶酶酶学性质进行研究。【结果】克隆得到一条新的琼胶酶基因,命名为Vibrio sp. BY (GenBank登录号：AIW39921.1),Vibrio sp. BY基因序列全长2 232 bp,编码744个氨基酸,理论分子量为85 kD,Vibrio sp. BY的氨基酸序列基因库中与已知的琼胶酶氨基酸序列Vibrio sp. EJY3的相似度为86%。发酵液琼胶酶酶活力为71.73 U/mL,证明表达的蛋白为琼胶酶。酶学性质研究表明重组琼胶酶的最适温度及pH分别为50 °C和7.0,并且具有较好的稳定性。【结论】利用染色体步移技术克隆得到一条新的琼胶酶基因,并在大肠杆菌BL21(DE3)中实现了重组表达,为琼胶酶的应用奠定了基础。     

海栖热袍菌极耐高温木聚糖酶基因xynB64在大肠杆菌中的融合表达

来源于极端嗜热菌海栖热袍菌(Thermotoga maritima MSB8)的木聚糖酶B具有极高的热稳定性,在饲料、造纸、能源和食品医药行业具有巨大应用潜力。携带酶基因xynB64的pET28a(+)重组载体在宿主大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,重组酶活力较低。更换宿主为携带稀有tRNA基因的大肠杆菌:BL21-CodonPlus(DE3)-RIPL和Rosetta(DE3)后,酶活力分别提高了197%和277%,但是后者中的表达会形成部分包涵体。宿主菌为大肠杆菌Rosetta(DE3),更换载体为4种融合表达载体pET32a(+)、pET42a(+)、pET43.1a(+)和pMAL-c2X进行表达,重组酶分别融合了Trx、GST、Nus和MBP标签。其中Rosetta(DE3)/pMAL-c2X-xynB64表达酶活力最高,相当于Rosetta(DE3)/pET28a-xynB64表达酶的88%,而且目的酶表达量占全细胞蛋白的40%,几乎不形成包涵体。     

融合表达氨基转移酶DsaD和异构酶DsaE合成L-别异亮氨酸

【背景】L-异亮氨酸(L-isoleucine,L-Ile)和L-别异亮氨酸(L-allo-isoleucine,L-allo-Ile)是自然界中广泛存在的一对同分异构体。抗感染抗生素Desotamides结构中含L-别异亮氨酸结构单元,其生物合成途径中的氨基转移酶DsaD和异构酶DsaE可以协作催化L-异亮氨酸和L-别异亮氨酸相互转化。【目的】通过理性设计,使氨基转移酶DsaD和异构酶DsaE融合表达,研究融合蛋白DsaDE催化异亮氨酸和别异亮氨酸相互转化的功能。【方法】利用PCR分别扩增dsaE基因编码区DNA片段、以及含dsaD基因编码区和114个碱基接头序列的DNA片段dsaD-linker,利用酶切位点KpnI将dsaE和dsaD-linker相连,形成das DE重组序列,并克隆至pET28a(+)中,将重组质粒pET28a-dsaDE转化至Escherichia coli BL21(DE3)中进行融合表达,利用Ni-NTA亲和层析法纯化融合蛋白DsaDE;分别以L-异亮氨酸和L-别异亮氨酸为底物进行融合蛋白的体外酶活性检测,利用高效液相色谱对酶反应产物进行分析。【结果】PCR验证、酶切验证以及测序结果证明pET28a-dsaDE重组载体具有正确序列;N-末端和C-末端融合6个组氨酸标签的融合蛋白DsaDE在E. coli BL21(DE3)中获得可溶性表达,经Ni-NTA亲和层析法一步纯化获得纯度约95%的融合蛋白,纯化的融合蛋白DsaDE具有较好的活性,能够催化L-isoleucine和L-allo-isoleucine间的相互转化。【结论】氨基转移酶DsaD和异构酶DsaE成功融合表达,经一步Ni-NTA亲和层析法纯化即可获得纯度较高的融合蛋白,融合蛋白同时具有氨基转移酶和异构酶的活性,为进一步研究L-别异亮氨酸的工业化生产奠定了基础。     

禽网状内皮组织增生病病毒gp90全长蛋白的原核表达、纯化及其免疫原性分析

摘要：【目的】原核表达免疫原性良好的禽网状内皮组织增生病病毒（( Reticuloendotheliosis virus, REV )gp90蛋白,并制备抗gp90蛋白高效价多克隆血清。【方法】利用PCR技术,以pMD18T-env为模板,扩增得到REV的gp90蛋白编码基因,将其克隆入表达载体pET-28a(+)中,将构建的原核表达质粒pET28-gp90,转化大肠杆菌（Escherichia coli ) BL21 (DE3) 感受态细胞,经异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导后进行gp90蛋     

KDR酪氨酸激酶的克隆表达及纯化

VEGF作为一种血管内皮细胞有丝分裂原,通过与内皮细胞表面特定受体结合,从而导致新生血管的形成,其中VEGFR-2(KDR/FIk-1)在肿瘤血管形成中起重要作用,因此其抑制剂有可能发展成为治疗肿瘤的新药.采用大肠杆菌成功表达了具有酪氨酸激酶活性的KDR酪氨酸激酶催化域(KDR-CD).采用RT-PCR从人脐静脉内皮细胞中提取总RNA,获得KDR-CD的编码基因,将其克隆至pET-30a载体,在E. coli BL21(DE3)中进行了成功表达,采用Ni-NTA亲和层析对其进行了纯化,Western blotting结果显示表迭的KDR-CD蛋白自身磷酸化,重组KDR-CD蛋白具有利用ATP催化底物发生磷酸化反应的激酶活性.     

在大肠杆菌中表达有活性的人STK11蛋白

STK11蛋白(serine/threonine kinase11)是近年来发现的具有多种重要功能的蛋白,可参与调控细胞周期、p53介导的细胞凋亡、ras诱导的细胞转化、细胞极化等多种生物学过程。利用大肠杆菌高效表达有活性的人STK11蛋白,可为其结构和功能的深入研究打下良好基础。利用本室克隆的人STK11 cDNA和原核表达载体pET-44a( )构建带有Nus融合标签的诱导型表达载体pET-Nus-STK11,在不同的大肠杆菌宿主中诱导表达。SDS-PAGE和Western blot检测表明,在BL21(DE3)宿主中表达的融合蛋白主要以包涵体形式存在,占菌体总蛋白的8.9%;在Rosetta-gami(DE3)pLysS宿主中主要表达为可溶性蛋白,占菌体总蛋白的16.7%。而经纯化和包涵体蛋白复性处理后,以Chariot介导重组融合蛋白进入人肝癌细胞SMMC-7721检测其对细胞生长和细胞周期的影响。与对照组相比,BL21(DE3)中表达的Nus-STK11蛋白几乎无抑制活性;而Rosetta-gami(DE3)pLysS中表达的Nus-STK11蛋白可以显著抑制SMMC-7721细胞的生长,抑制率达47.05%,并导致细胞周期的G0/G1期阻滞,证实表达的重组融合蛋白具有明显的生物学活性。上述结果为在大肠杆菌中成功表达有活性的重组STK11蛋白的首次报道。     

C型产气荚膜梭菌β1、β2毒素基因的融合

利用PCR技术 ,从C型产气荚膜梭菌染色体DNA中扩增出 β1 和 β2 毒素基因 ,构建了含 β1 - β2 融合基因表达质粒的重组菌株BL2 1(DE3) (pETXB1_2 )。经酶切鉴定和序列测定证实 ,构建的重组质粒pETXB1_2含有 β1 - β2 融合基因 ,且基因序列和阅读框架正确。经ELISA检测 ,重组菌株表达的 β1 - β2 融合蛋白能够被 β1 、β2 毒素抗体识别。免疫实验结果表明 ,用β1 - β2 融合蛋白免疫的小鼠可以抵抗 1MLD的C型产气荚膜梭菌C5 9_4 4毒素攻击 ,表明构建的重组菌株可以作为预防仔猪红痢基因工程亚单位苗的候选菌株。     

Crystal structure of the major allergen from fire ant venom, Sol i 3

Fire ant venom is an extremely potent allergy-inducing agent containing four major allergens, Sol i 1 to Sol i 4, which are the most frequent cause of hypersensitivity reactions to hymenoptera in the southern USA. The crystal structure of recombinant (Baculovirus) major fire ant allergen Sol i 3 has been determined to a resolution of 3.1 Å by the method of molecular replacement. The secondary-structure elements of Sol i 3 are arranged in an α-β-α sandwich fold consisting of a central antiparallel β-sheet surrounded on both sides by α helices. The overall structure is very similar to that of the homologous wasp venom allergen Ves v 5 with major differences occurring in the solvent-exposed loop regions that contain amino acid insertions. Consequently, the limited conservation of surface chemical properties and topology between Sol i 3 and Ves v 5 may explain the observed lack of relevant cross-reactivity. It is concluded that Sol i 3 recognizes immunoglobulin E antibodies with a distinct set of its own epitopes, which are different from those of Ves v 5. Indeed, the molecular area in Sol i 3 covered by non-conserved residues is large enough to accommodate four unique Sol i 3 epitopes.