解淀粉芽孢杆菌TF28抗菌蛋白基因TasA克隆与表达

[目的]克隆解淀粉芽孢杆菌TF28抗菌蛋白基因Tas A并进行原核表达和抑菌活性研究。[方法]采用PCR方法扩增抗菌蛋白基因Tas A,连接p ET22b载体,导入E.coli BL21(DE3)菌株,进行IPTG低温诱导表达,用His柱纯化表达产物,采用纸片方法测定其抑菌活性。[结果]从解淀粉芽孢杆菌TF28中克隆了抗菌蛋白基因Tas A,以p ET22b为表达载体构建高效表达抗菌蛋白Tas A的基因工程菌株,该菌株在0.05 mmol/L IPTG 15℃诱导4 h,Tas A蛋白表达率为34.2%,经His柱纯化后获得SDS-PAGE电泳一条带的纯化Tas A蛋白,其含量为67.8 mg/L,收率为90.8%。该蛋白抑制番茄灰霉病和叶霉病、玉米茎基腐病和水稻稻曲病菌生长。[结论]实现抗菌蛋白基因Tas A的原核表达,表达率34.2%,表达蛋白具有广谱抑菌活性,在植病生防方面具有应用潜力。     

结核分枝杆菌H37Rv新基因Rv2742克隆表达及纯化

Rv2742是本课题组前期基于蛋白质基因组学策略从结核分枝杆菌Mycobacteriumtuberculosis H37Rv中发现、鉴定的遗漏注释基因。文中旨在建立结核分枝杆菌H37Rv漏注释蛋白Rv2742的可溶性诱导表达、纯化体系,为进一步探索Rv2742基因参与的生物学功能奠定基础。前期实验发现构建的pGEX-4T-2-Rv2742、pET-28a-Rv2742、pET-32a-Rv2742及pMAL-c2X-Rv2742原核表达载体均无法实现目的蛋白的诱导表达。但经密码子优化后,仅有pMAL-c2X-Rv2742载体能够实现目的蛋白的可溶性诱导表达。此外,通过比较不同宿主菌、温度及IPTG浓度对目的蛋白表达量的影响,发现目的蛋白在Rosetta (DE3)中,16℃及0.5mmol/LIPTG诱导条件下表达量最高。直链淀粉树脂(Amyloseresin)亲和层析柱纯化获得较纯的产物,经LC-MS/MS验证确认是Rv2742融合蛋白肽段序列。成功获得结核分枝杆菌H37Rv新基因Rv2742的重组蛋白,可进一步开展其潜在相互作用及免疫原性研究工作。     

单纯疱疹病毒1型囊膜糖蛋白gD在大肠杆菌中的表达、纯化及其免疫活性的鉴定

目的:在大肠杆菌中表达1型单纯疱疹病毒(HSV-1)囊膜糖蛋白gD,纯化重组蛋白并对其免疫活性进行鉴定。方法:将HSV-1 gD 基因克隆入原核表达载体pET-28b,利用异丙基-B-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)诱导重组质粒转化的大肠杆菌,探讨IPTG浓度、诱导时间、诱导温度对重组蛋白表达的影响;盐酸胍裂解变性包涵体,镍柱亲和层析法纯化gD蛋白,并对纯化后的蛋白进行透析复性;Western blot和ELISA检测gD蛋白的免疫活性。结果:酶切和测序结果表明gD基因克隆入pET-28b载体。该重组质粒转化的大肠杆菌经IPTG诱导后重组蛋白主要以包涵体形式存在,大小约40kDa。gD蛋白诱导表达的最佳条件为0.5mmol/L IPTG于37℃诱导8h。镍柱亲和层析法纯化获得的gD蛋白总量为3.1mg/L,透析复性后获得的gD蛋白总量为1.3mg/L,复性率为41.37%。Western blot及ELISA检测表明表达的gD蛋白具有免疫活性。结论:在大肠杆菌中表达并纯化获得具有免疫活性的HSV-1 gD蛋白,为进一步制备HSV-1诊断试剂和预防疫苗奠定了基础。     

壳聚糖酶的克隆表达与壳寡糖的制备分析

目的:克隆壳聚糖酶基因于大肠杆菌中实现高表达,制备壳寡糖。方法:以枯草芽孢杆菌总DNA为模板扩增壳聚糖酶基因(CSN),克隆至载体pET23a(+)上,转化菌株BL21(DE3)。重组子经0.5 mmol/L IPTG诱导后,SDS-PAGE和质谱检测与鉴定重组酶。酶纯化后水解壳聚糖,薄层色谱分析其水解产物。结果:质谱证明壳聚糖酶(31.5kDa)成功表达,表达量占菌体总蛋白的45%左右。纯化后重组酶浓度为900 mg/L,纯度95%、回收率85%,酶活力为10 000 U/mg。壳聚糖降解产物为壳二糖至壳四糖。结论:原核表达载体pET23a(+)-CSN构建正确,壳聚糖酶表达量与活性高,适用于水解壳聚糖制备壳寡糖。     

小菜蛾普通气味结合蛋白2基因的原核表达与多克隆抗体制备

本实验提取羽化3 d的小菜蛾Plutella xylostella成虫触角总RNA,反转录合成cDNA,以此为模板PCR扩增出小菜蛾普通气味结合蛋白2基因,大小为492 bp,Blast结果显示与多种昆虫的GOBP2具有较高的同源性.将该基因克隆到表达载体pMAL-c4E中,转化宿主菌TB1(DE3),获得单克隆重组质粒pMAL-c4E-GOBP2.IPTG成功诱导pMAL-c4E-GOBP2表达出约60 kDa的融合蛋白.优化诱导条件为3 mmol/L终浓度IPTG、6 h,可获得大量可溶性蛋白.表达的融合蛋白通过亲和色谱法纯化、免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体.ELISA分析表明制备的抗体效价达1:1.28×105.     

重组人βNGF在大肠杆菌中的可溶表达、纯化及活性鉴定

旨在大肠杆菌中可溶表达重组人神经生长因子(Recombinant humanβnerve growth factor,rhβNGF),并对表达产物进行分离纯化和生物学活性鉴定。成功扩增h NGFβ亚基基因,将其克隆入pMAL-c2X表达载体,构建了hβNGF-MBP的大肠杆菌表达体系并进行诱导表达,表达产物经纯化后以Factor Xa酶切去除麦牙糖结合蛋白(MBP),Western blot鉴定后以TF-1细胞法检测生物学活性。结果显示,pMAL-c2X-hβNGF经酶切和测序证实构建正确,25℃、180 r/min、0.5 mmol/L IPTG诱导下可溶表达hβNGF-MBP融合蛋白。hβNGF-MBP经Factor Xa酶切后可去除MBP标签,SDS-PAGE分析纯化的hβNGF位于13 k D左右,纯度可达95%。Western blot鉴定为hβNGF,结果表明,比活约为1×10~6 U/mg。在大肠杆菌中成功可溶表达hβNGF,并具有较高的生物学活性。     

可溶性泛素样特异性蛋白酶1的表达及活性鉴定

目的:高效可溶性表达泛素样特异性蛋白酶1(ULP1)。方法:根据大肠杆菌密码子的偏好性优化合成编码ULP1的基因片段序列,将其克隆到原核表达载体p GEX-6P-1中,转化大肠杆菌BL21(DE3),用0.5 mmol/L IPTG于37℃诱导表达8 h,观察重组蛋白ULP1的表达情况;优化诱导时间及IPTG浓度,并鉴定重组蛋白ULP1的生物学活性。结果:重组蛋白ULP1表达的最佳条件为37℃、0.1 mmol/L的IPTG诱导表达5 h,目的蛋白以可溶性表达为主;Western印迹结果表明,重组蛋白ULP1能够被His单克隆抗体识别,重组蛋白ULP1能够特异性酶切SUMO-GFP。结论:表达了具有生物学活性的SUMO蛋白酶ULP1。     

大肠杆菌整合宿主因子的表达与纯化

[目的]构建大肠杆菌整合宿主因子两亚基的共表达载体并对其表达纯化条件进行探索。[方法]PCR扩增himA和hip基因,重叠PCR连接起来后利用重组酶连接到表达载体p ET-duet1中,筛选阳性重组子,转化Rosetta(DE3)表达菌,调整诱导时IPTG的浓度及诱导时间,确定最佳诱导条件,最后通过himA基因C端的6×His标签与镍的结合,进行蛋白纯化。[结果]成功扩增himA和hip基因;重组表达载体p ET-duet-himAhip经PCR和DNA测序鉴定构建成功; SDS-PAGE检测到大小约为11. 1 k Da和10. 7 k Da的目的蛋白,IHF的表达成功; 37℃,A_(600)=0. 6～0. 8时,在IPTG终浓度分别为0. 2 mmol/L、0. 5 mmol/L条件下诱导2 h、4 h,目的蛋白的表达量没有明显区别。[结论]成功构建IHF两个亚基的共表达载体,在37℃诱导条件下简单快速得到等比例的可溶性IHF-α和IHF-β,为后续研究奠定基础。     

白念珠菌天冬氨酸蛋白酶基因SAP2在大肠杆菌中的表达及产物纯化

目的构建SAP 2重组原核表达载体并表达、纯化出可溶性的蛋白,为抗体制备及Sap2抗原检测奠定基础。方法提取白念珠菌基因组DNA为模板,经PCR方法获取SAP 2目的基因。双酶切SAP 2基因与原核表达载体pMAL-c2x(+),连接酶切产物,转化大肠杆菌TOP10感受态细菌,筛选菌落和测序鉴定。将pMAL-c2x/SAP2重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,经异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导表达出可溶性的融合蛋白,经直链淀粉树脂亲和层析、蛋白酶Factor Xa切割标签获得纯化的Sap2蛋白。结果经PCR扩增获得正确的SAP 2序列并定向插入原核表达载体pMAL-c2x(+)中。重组原核表达载体pMAL-c2x/SAP2经IPTG诱导14 h后表达出可溶性的融合蛋白,并经纯化、切除标签后得到目的蛋白。结论成功构建了白念珠菌天冬氨酸蛋白酶原核表达质粒pMAL-c2x/SAP2,该质粒在BL21(DE3)中可获得高效融合表达,通过亲和层析纯化及标签切割得到了氨基酸序列同天然蛋白一致的目的蛋白。     

乳杆菌bsh基因的高效表达及高活性酶蛋白获得

目的探讨乳杆菌bsh基因的高效表达及胆盐水解酶(BSH)的高活性酶蛋白获得。方法从本实验室保存的12株乳杆菌菌株中,通过Ca²⁺沉淀法初筛获得具BSH活性的菌株,根据GenBank上公布的16S rRNA同源性最高的乳杆菌的BSH全基因序列,设计特异性引物,PCR扩增获得bsh基因并克隆至表达载体pET28α,构建BL21pET28αbsh原核表达体系。经IPTG诱导后,对表达产物进行SDSPAGE分析及Western blot验证。结果研究表明在分子质量大小约35、37 kD处有预期条带出现,初步表明BSH蛋白表达成功。进而对表达各条件进行优化,最佳酶活条件为IPTG浓度0.1 mmol/L、诱导pH 6.5、诱导温度37 ℃、诱导时间1 h。经镍柱亲和层析纯化制备BSH制剂,邻苯三酚红钼法蛋白浓度测定为1 446 mg/dL,茚三酮法测酶活性最高可达21 248.27 U/(g·prot),为纯化前的635.4倍。结论乳杆菌bsh基因可溶性表达成功且高酶活BSH纯化获取为进一步的研究和药物转化奠定基础。     

黄喉拟水龟转铁蛋白重组表达及抗菌活性分析

转铁蛋白具有多种生物学功能,不仅参与铁的转运,而且具有抗菌、免疫调节等功能。对黄喉拟水龟转铁蛋白(Mauremys mutica transferrin,MaTf)原核表达、重组蛋白纯化、抗菌活性检测及MaTf在蛋白水平的表达特征进行了分析研究。通过用RT-PCR技术扩增MaTf的编码序列,克隆至载体pET-32 a(+);转化BL21(DE3),构建了其原核表达载体;优化表达条件(30℃,4h,0.8 mmol/L IPTG),使MaTf融合蛋白在BL21中高效表达;采用His Bind柱亲和层析与浓缩的方法纯化目的蛋白,Western blot证实获得纯度较高的MaTf重组蛋白;抑菌试验表明,MaTf重组蛋白对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和黏质沙雷氏菌均有明显的抑菌作用;用MaTf重组蛋白制备多克隆抗血清,Western blot免疫印记法分析转铁蛋白在体内的表达特征,结果显示其在肝脏、脾脏、肾脏、心脏4个组织中的表达量为:肝脏>脾脏>肾脏>心脏,与MaTf在RNA水平上的表达特征具有相似性。研究为探索转铁蛋白在黄喉拟水龟非特异性免疫反应中的作用提供了重要信息。     

Molecular cloning and expression of an extracellular nuclease of Serratia marcescens in Escherichia coli

Abstract The gene encoding an extracellular nuclease of Serratia marcescens was cloned in Escherichia coli using the vector pBR322. Transformants were selected by their ability to grow in the presence of ampicillin, and nuclease-positive clones were detected on a commercially available DNase test agar. The production of a nuclease could be detected in recombinant strains and enzyme activity was found in culture supernatants of such strains. Deletion derivatives of the parental recombinant plasmid were constructed to define the region of DNA encoding the expression of the nuclease. The smallest DNA fragment found to produce the nuclease was determined to be 2.2 kb in length, although a somewhat smaller fragment appeared to be partially active.     

液化沙雷氏菌磷脂酶A1的克隆表达及乳糖自诱导发酵

为了利用大肠杆菌高效生产重组磷脂酶,克隆了液化沙雷氏菌磷脂酶A1的编码基因pla,分别使用pET-28a(+)和pET-20b(+)载体,实现了磷脂酶A1在大肠杆菌BL21(DE3)中的功能表达.重组菌利用载体pET-28a(+)在原始信号肽的介导下胞外PLA1酶活达40.8 U/mL,占总酶活的91％.重组菌转接至优化后的发酵诱导培养基:蛋白胨10 g/L,酵母粉5g/L,葡萄糖0.8 g/L,乳糖5 g/L,25 mmol/L Na2HPO4,25 mmol/L KH2PO4和1 mmol/L MgSO4;菌体生长6h后,添加7.5 g/L的甘氨酸,37℃恒温发酵24 h,重组菌胞外PLA1酶活达到128.7 U/mL.     

重组大肠杆菌全细胞催化合成莱鲍迪苷D

莱鲍迪苷D(Rebaudioside D,RD)是一种稀有具有高甜度的甜菊糖苷类化合物。本文实现了重组大肠杆菌全细胞催化莱鲍迪苷A(Rebaudioside A,RA)合成RD。以水稻c DNA为模板,扩增得到葡萄糖基转移酶基因eugt11,构建了重组菌株E.coli BL21(p ETDuet-eugt11),并成功表达了重组蛋白6His-EUGT11。通过Ni柱亲和层析纯化并在体外酶催化反应表征了其催化活性。将重组菌BL21(p ETDuet-eugt11)应用于催化合成RD研究。探讨了反应体系pH、温度、柠檬酸钠浓度、菌体密度、二价金属离子、二甲苯体积分数、UDPG添加浓度对反应效率的影响。单因素考察结果显示,在菌体密度0.16 g湿细胞/m L反应液,底物RA浓度为1.0 mmol/L,pH 8.0,60 mmol/L柠檬酸钠,1%二甲苯,0.1 mmol/L Zn Cl2,12.0 mmol/L UDPG,反应温度42℃,反应时间24 h的条件下,RD产量为123.6 mg/L(约0.1 mmol/L)。     

重组阳离子抗肿瘤肽AIK的原核表达、纯化及活性测定

利用Gateway克隆技术构建重组抗瘤肽AIK的原核表达体系,建立表达及纯化重组AIK的最优条件,为深入研究和利用AIK奠定基础。首先,设计含AttB重组位点的引物,通过重叠PCR技术扩增出Att B-TEV-FLAG-AIK序列,利用BP重组反应将目的序列TEV-FLAG-AIK克隆到供体载体pDONR223中,构建入门载体,再通过LR重组反应,将目的序列转移到目的载体pDEST15中,构建GST-AIK融合蛋白原核表达质粒。随后,在BL21(DE3)工程菌中优化诱导融合蛋白表达的条件。以谷胱甘肽磁珠纯化GST-AIK融合蛋白,再以rTEV酶切除GST,获得FLAG-AIK重组蛋白。最后以MTS法检测FLAG-AIK对白血病细胞HL-60的细胞毒性。菌液PCR验证和测序分析表明成功构建了重组抗瘤肽AIK的入门质粒和原核表达质粒。在BL21(DE3)工程菌中实现了GST-AIK融合蛋白的高效可溶性表达。并测得在37℃下以0.1 mmol/L IPTG诱导工程菌(OD600=1.0)4 h,重组蛋白表达量占菌体总蛋白的30%以上。经GST亲和层析、rTEV酶切除GST标签及二次GST亲和层析获得纯度高于95%的FLAG-AIK蛋白。MTS法测得所制备的FLAG-AIK蛋白抑瘤活性与化学合成的AIK相当。总之,本课题应用Gateway克隆系统成功构建了抗瘤肽AIK的原核表达质粒,实现了GST-AIK融合蛋白的高效可溶性表达,经亲和层析获得了有生物活性的重组AIK多肽,为后续深入研究和大规模制备奠定了基础。     

Expression of Serratia marcescens extracellular proteins requires recA.

A previously described regulatory mutation which abolishes expression of the extracellular nuclease of Serratia marcescens is shown to be a mutation of the Serratia recA gene. The defect in nuclease expression could be restored by introducing a plasmid carrying the recA gene of Escherichia coli. The DNA sequence of the Serratia gene is very similar to that of the E. coli gene. The putative LexA-binding site of the Serratia recA gene is almost identical to that of E. coli, along with the promoter. A similar LexA-binding site can also be found upstream of the nuclease gene. As expected from this finding, we show that nuclease expression can be induced by SOS-inducing agents such as mitomycin C. Although inducible in S. marcescens, the nuclease was expressed only at the uninduced levels in E. coli and could not be induced by mitomycin C. The extracellular chitinase and lipase were similarly affected by the mutations altering nuclease expression and were also induced by mitomycin C.     

利用冰核蛋白N末端结构域在大肠杆菌表面展示粘质沙雷氏菌脂肪酶

【目的】利用细胞表面工程技术将活性脂肪酶展示于大肠杆菌细胞表面并对展示脂肪酶的酶学性质进行研究。【方法】将丁香假单胞菌冰核蛋白N末端结构域序列与粘质沙雷氏菌脂肪酶编码基因融合,构建成脂肪酶表面展示载体,并转化大肠杆菌BL21(DE3)。【结果】重组菌以终浓度0.05 mmol/L异丙基硫代-D-半乳糖苷(IPTG)、25°C条件下诱导培养,16 h后表面展示脂肪酶活力达到最大值1 852 U/g细胞干重。表面展示酶的最适pH为9.0,最适反应温度为40°C,表面展示酶热稳定性较游离酶有较大提高,在40°C孵育1 h后仍能保持90%以上的酶活力。【结论】以上结果表明细菌表面展示技术为脂肪酶固定提供了一个很有前景的替代方法。     

The effect of nuclease on transformation efficiency in Serratia marcescens

No differences in the efficiency of transformation were observed from both plasmid and chromosomal DNA in Serratia marcescens 2170 and an extracellular nuclease defective isogenic strain. The efficiency of transformation was the same for Escherichia coli 5K and E. coli containing a recombinant plasmid conferring the ability to synthesize a S. marcescens nuclease. From these results we conclude that the extracellular nuclease of S. marcescens 2170 is not the main cause of the low efficiency of transformation observed in this bacterium.     

Cloning and expression in Escherichia coli of a gene encoding proline oxidase of Serratia marcescens.

Proline plays a central role in the biosynthesis of prodigiosin by Serratia marcescens. Proline catabolism takes place by oxidation catalysed by the enzyme proline oxidase encoded by the gene putA. A gene bank of chromosomal DNA from S. marcescens was constructed using the plasmid vector pBR328, and then recombinant DNA was used in transformation experiments with Escherichia coli HB 101 as recipient strain. One of the recombinant plasmids, pSL001, was encoded for proline oxidase. Subcloning experiments led to a second plasmid pSL008 able to maintain proline oxidase activity.     

人心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)的原核表达、纯化和冻干品的制备

目的：获得重组人心型脂肪酸结合蛋白,分析其活性及制备冻干品。方法：从GenBank中检索人源H-FABP CDs 序列,合成基因后构建原核表达载体pET-28a（+）-H-FABP。将表达载体转入E.coli BL21（DE3）,摸索pET-28a（+）-H-FABP最佳诱导条件,表达并纯化重组蛋白。使用检测试剂检测纯化后的重组H-FABP活性,研究最佳冻干方案并考察冻干品的稳定性。结果：经过优化诱导条件,重组H-FABP在BL21（DE3）中以可溶性蛋白形式表达。诱导条件为OD₆₀₀≈0.6,IPTG终浓度0.4mmol/L,30℃诱导4h。通过Ni²⁺亲和层析纯化可得到纯度大于95%的重组H-FABP蛋白。重组H-FABP冻干品可以在37℃稳定保存12d,25℃、4℃稳定保存至少4个月。结论：本项研究中的重组H-FABP表达体系成熟、蛋白活性高,冻干品稳定性好,为后续研究提供了稳定高效的生物原材料。