蓝藻橙色类胡萝卜素蛋白的基因克隆及在大肠杆菌中的异源表达和功能分析

旨在体内证明蓝藻橙色类胡萝卜素蛋白(OCP)具备不依赖类胡萝卜素的单线态氧(~1O_2)清除功能。通过PCR扩增蓝藻OCP基因,对其进行原核诱导表达,并通过细菌点板和生长曲线测定法检验它在大肠杆菌中的抗~1O_2活性。结果表明,直接从蓝藻水体提取的宏基因组中成功扩增得到OCP基因SyOCP,其编码区大小为954 bp。生物信息学分析表明,SyOCP来源于主要蓝藻种类——集胞藻(Synechocystis sp.PCC 6803)。经IPTG诱导,SyOCP基因在大肠杆菌中获得了高水平的可溶性表达。另外,异源表达SyOCP的重组大肠杆菌对常见的~1O_2光敏诱发剂染料——亚甲基蓝的耐受性得到了显著增强。蓝藻OCP(不结合类胡萝卜素)内在的抗~1O_2功能在大肠杆菌中得到了体内验证。     

弗氏志贺菌5a 型 M90T 株 ClpB 蛋白在大肠杆菌中的融合表达和纯化

目的：构建弗氏志贺菌cZp8基因的原核表达质粒,在大肠杆菌中表达后,纯化带T7标签的ClpB蛋白。方法与结果：PCR扩增得到线性化表达载体pET24a与2574bp的c加曰基因片段,利用不依赖连接反应的克隆法（LIC）进行克隆,得到重组质粒pET-ClpB,转入大肠杆菌BL21（DE3）中进行诱导表达,通过一系列条件优化,确定可溶性表达条件为在30℃下、用1mmol／LIPTG诱导2h;利用抗T7单克隆抗体琼脂糖珠进行亲和纯化,得到了纯度很高的相对分子质量为95×10^3的ClpB-T7融合蛋白。结论：实现了ClpB-T7在大肠杆菌中的可溶性表达,并纯化获得了高纯度的融合蛋白。     

人IL-3基因原核表达载体的构建及表达

目的：构建人IL-3基因原核表达载体pET32a-IL-3,并在大肠杆菌中诱导表达。方法：通过佛波酯（TPA）和植物球血凝素（PHA）刺激人T淋巴细胞系Jurkat细胞,增加IL-3mRNA表达水平,提取mRNA,逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）获得cDNA,以Jurkat细胞cDNA为模板,通过PCR方法扩增得到人IL-3基因,将其克隆入原核表达载体pET32a（＋）中,将重组质粒转化入大肠杆菌宿主菌株BL21中,以异丙基硫代半乳糖苷（IPTG）诱导融合蛋白表达,并通过改变IPTG浓度,诱导时间,诱导温度等条件最终实现蛋白的可溶性表达。表达产物用SDS-PAGE检测表达情况。结果：酶切鉴定和测序结果证明成功构建了原核表达载体pET32a．IL-3。SDS-PAGE检测结果证明实现了人IL-3基因在大肠杆菌中的可溶性表达。结论：成功构建了人IL-3基因的原核表达载体并在大肠杆菌中获得了良好的表达。     

小鼠金属硫蛋白基因在丝状体蓝藻中的表达及对重金属抗性的提高

应用蓝藻类金属硫蛋白启动子（ｓｍｔＯＰ）的金属诱导性,在丝状体蓝藻鱼腥藻（Ａｎａｂａｅｎａｓｐ．ＰＣＣ７１２０）中表达具有更高金属结合能力和对Ｃｄ２＋有选择特异性的小鼠金属硫蛋白基因（ｍＭＴⅠｃＤＮＡ）。构建穿梭表达载体ｐＫＴＭＲＥ并在大肠杆菌ＨＢ１０１中扩增,经三亲接合转移、链霉素筛选、ＤＮＡ和蛋白质印迹等方法鉴定得到稳定的转基因工程蓝藻。转基因蓝藻对金属离子吸附能力和较高重金属浓度下放氧活性测定表明,外源基因的表达提高了蓝藻对重金属离子的抗性,是野生蓝藻的１．５～２．０倍。     

人乳头瘤病毒6型L1基因的克隆及蛋白表达

目的：在大肠杆菌中表达经密码子优化的人乳头瘤病毒6型（HPV6）L1的融合蛋白。方法：PCR方法扩增HPV6 L1,基因,测序及序列比对后,对基因进行密码子优化并合成优化后的基因HPV6mLI,将其克隆入原核表达载体pGEX4T-1,IPTG诱导融合蛋白在大肠杆菌BL21（DE3）中表达,SDS-PAGE鉴定表达产物。结果：酶切和测序结果证实HPV6 mL1基因的原核表达载体构建正确;以1mmol／L IPTG于37℃诱导4h,蛋白以包涵体形式表达;表达产物的相对分子质量与预期值一致,为80000。结论：获得大肠杆菌表达的HPV6L1蛋白,为其结构功能研究和疫苗研发提供了基础。     

hrpZ基因在大肠杆菌中的高效表达与活性检测

PCR扩增hrpZ基因片段,克隆到pGEM-T载体中,经EcoRI／Xho1酶切、连接将hrpZ基因插人大肠杆菌表达载体pET32b（＋）硫氧还蛋白下游,构建重组表达质粒pET-hrpZ,再将其转化至E．coli BL21（DE3）中,经筛选得到阳性克隆子,IPTG诱导表达HrpZ蛋白。SDS-PAGE显示,目的蛋白在重组菌株中得到了可溶性高效表达。该重组蛋白分子量为55．8kD,与理论值大小相符。采用叶片穿刺法,融合蛋白具有诱导烟草过敏反应的生物功能。     

人源性基因PLC-γ1中SH2-SH2-SH3 结构域的克隆、表达及纯化

利用RT-PCR技术将人源性PLC-γ1中的SH2-SH2-SH3 结构域基因扩增并克隆到载体pGEX-2T中,经热激反应转化到大肠杆菌BL21菌株内,在低温（33℃）下、利用IPTG诱导表达构建的重组基因的高效表达体系,利用谷胱甘肽琼脂糖（sepharose ）4B纯化得到高表达的重组蛋白。SDS-PAGE 和Western blot检测表明,PLC-γ1的SH2-SH2-SH3 结构域重组基因可在低温（33℃）条件下在E .coliBL21细胞中稳定完整表达,但是在较高温度下（37℃）会产生SH2-SH2-SH3 结构域不完全表达的现象。上述研究结果为人源性重组基因PLC-γ1中SH2-SH2-SH3 结构域的深入研究和广泛应用奠定了基础。     

大肠杆菌RNaseⅢ基因的克隆与表达

目的：克隆并在原核表达系统中表达RNaseⅢ基因。方法：提取大肠杆菌JM109株的基因组DNA,以之为模板扩增得到RNaseⅢ基因全序列,将该编码序列克隆到原核表达载体pET-22b（＋）中,转化大肠杆菌BL21（DE3）,IPTG诱导重组RNaseⅢ表达。结果与结论：在大肠杆菌中克隆到了RNaseⅢ的全基因,经测序证明与数据库中报道的序列一致;表达的重组RNaseⅢ主要以包涵体形式存在。     

酮古龙酸菌细胞色素c的表达、成熟及活性分析

目的:从酮古龙酸菌Y25中扩增细胞色素c基因,在大肠杆菌中表达、成熟并进行生物活性分析。方法:从酮古龙酸菌Y25基因组中PCR扩增细胞色素c基因,构建pET22b表达载体;从大肠杆菌BL21(DE3)中扩增细胞色素c成熟基因簇ccmABCDEFGH,连接到带有山梨糖脱氢酶组成型启动子的pBBR1MCS2-P200载体中;将构建的2个质粒共转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导表达后进行血红素染色检测;通过氧化还原光谱法对Ni柱亲和纯化的重组蛋白进行活性分析。结果:扩增得到1404 bp的细胞色素c基因及6481 bp的ccmABCDEFGH基因簇;重组菌株经IPTG诱导表达后行SDS-PAGE分析,可见相对分子质量为50×103的表达条带;血红素染色显示重组蛋白结合有血红素;经氧化还原光谱扫描,显示亲和层析纯化得到的目的蛋白有细胞色素c特征吸收峰。结论:从酮古龙酸菌Y25中扩增得到了细胞色素c基因,在大肠杆菌中进行了表达和成熟,表达蛋白具有细胞色素c生物活性。     

结核分枝杆菌Rv1759c结构域与IL-2融合蛋白的表达与鉴定

目的：构建结核分枝杆菌（MTB）Rv1759c结构域（Rv1759cD domain,Rv1759cD）与人IL-2（hIL-2）融合基因,并在大肠杆菌中表达获得重组的融合蛋白Rv1759cD-IL-2。方法：用PCR方法从MTB H37Rv基因组扩增Rv1759cD基因片段,测序后与hIL-2基因构建融合基因,并克隆到表达载体pProEX HTa。融合基因在大肠杆菌DH5α中诱导表达,经SDS-PAGE分析后,分别与His mAb、IL-2mAb和结核病人血清进行Western-blot鉴定,采用Ni-NTA亲和层析纯化蛋白。结果：获得的Rv1759cD基因经测序与GenBank公布的序列完全一致,与hIL-2基因连接后,构建的融合基因在大肠杆菌中有效表达。表达蛋白相对分子量为30KDAa,与预测值相符;Western-blot结果显示,在相对分子量30KDAa处分别与His mAb和鼠抗IL-2 mAb形成结合带,并与结核病人血清出现特异性结合。通过Ni-NTA亲和层析,可得到纯化的目的蛋白。结论：成功表达、纯化和鉴定了Rv1759cD-IL-2融合蛋白,并有可能作为新型结核病疫苗的靶抗原。     

GST/ AEP 融合蛋白原核表达载体的构建、表达及鉴定

目的：为进一步研究抗癫痫肽（And—epilepsy peptide,AEP）的抗痫机制及筛选其相关作用蛋白,进行GST／AEP融合蛋白原核表达载体的构建及融合蛋白的表达。方法：通过PCR基因扩增对AEP基因进行扩增,并将其克隆于谷胱甘肽-S-转移酶（GST）融合蛋白表达质粒pGEX-4T-1中,经酶切、序列鉴定分析后,用该重组质粒转化大肠杆菌B121（DE3）,经IPTG诱导获得表达,并采用Western Blot进行检测。结果：成功构建了AEP原核表达载体,并在大肠杆菌B121中获得表达。结论：成功构建了GST／AEP原核表达载体,并表达了GST／AEP融合蛋白。     

猪丹毒丝菌C43065株表面保护性抗原AN端保护区在大肠杆菌中的表达

目的：在大肠杆菌中表达猪丹毒丝菌C43065株表面保护性抗原A（SpaA）N端保护区（SpaA-N）,并检测其抗原性。方法：利用PCR方法从猪丹毒丝菌C43065株基因组中扩增出spaA基因片段,构建pMD18-spaA重组质粒并对插入片段进行测序;以pMD18-spaA重组质粒为模板,PCR扩增得到spaA-N基因片段,构建重组表达质粒pGEX-spaA-N,经序列测定证实正确后转化大肠杆菌BL21（DE3）,再经IPTG诱导表达GST-SpaA-N融合蛋白并纯化。结果：扩增得到的spaA基因长1881bp,编码由626个氨基酸残基构成的多肽;SDS-PAGE和Western印迹检测结果表明,诱导表达获得相对分子质量约64000的GST-SpaA-N融合蛋白,该融合蛋白能与相应抗体发生特异性反应。结论：获得了在大肠杆菌中可溶性表达的GST-SpaA-N融合蛋白,为进一步研究猪丹毒丝菌免疫保护性抗原奠定了基础。     

抗结肠癌相关抗原单链抗基因的构建和表达

通过ＰＣＲ扩增和酶切分别得到抗结肠癌相关抗原抗体的重链可变区序列,轻链可变区序列及连接肽序列,将它们构建成为ＶＨ－ｌｉｎｋｅｒ－ＶＬ形式的单链抗体基因片段,并在大肠杆菌中进行了表达,ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分析结果表明,以ｐＣｏｍｂ３为载体,在大肠杆菌ＪＭ８３中,ｓｃＦｖ未获得有效表达,而以ｐＥＴ－２２ｂ（＋）为载体的ｓｃＦｖ在大肠杆菌ＢＬ２１（ＤＥ３）中,３０℃诱导培养获得了高效表达,表达水平占全菌蛋白     

BjαIT的表达、抗血清制备及scFv基因库的构建

根据成熟昆虫神经毒素BjαIT的氨基酸序列,人工合成毒素基因,并克隆至大肠杆菌表达载体pPET-30a（＋）。在IPTG的诱导下,神经毒素在大肠杆菌中融合表达,表达产物经镍亲和层析纯化,纯化蛋白免疫BALB／c小鼠,制备了特异性较高的抗血清,抗体滴度达1：512,000。提取免疫小鼠脾细胞总RNA,通过RT-PCR分别扩增重链可变区（VH）及轻链可变区（VL）基因片段,在连接肽linker的连接下成功构建了包含抗BjαIT的全长scFv基因库。本研究为新型蝎昆虫神经毒素BjαIT的检测奠定了基础。     

PinX1的原核表达、纯化及其与hTERT的相互作用简

目的：原核表达人Pin2/TRF1结合蛋白X1（PinX1）,确定该蛋白与人端粒酶逆转录酶（hTERT）催化亚基的相互作用。方法：用PCR方法从乳腺文库中扩增PinX1基因的编码序列,克隆至pET-32a载体构建重组质粒pHis-PinX1,经双酶切鉴定后转化大肠杆菌BL21并进行诱导表达,SDS-PAGE和Western印迹检测His-PinX1的表达;用His磁珠纯化His-PinX1,在人肾胚细胞293T内检测His-PinX1与hTERT的相互作用。结果：扩增得到980bp的PinX1基因;Western印迹检测表明,相对分子质量约57x10。的His-PinX1获得表达,且纯化的His-PinX1与hTERT具有相互作用。结论：表达并纯化得到了与hTERT相互作用的His-PinX1,为深入研究PinX1的功能奠定了基础。     

稻瘟病菌MoDUO1基因的克隆、原核表达及纯化

MoDUO1基因是稻瘟病菌的致病基因,主要与稻瘟病菌的营养生长、分生孢子发育及致病性相关。本研究旨在构建稻瘟病菌MoDUO1基因原核表达载体,诱导表达并纯化MoDuo1重组蛋白,为后续研究蛋白互作奠定基础。通过RT-PCR扩增得到MoDUO1基因的ORF,酶切回收后与线性化p ET-30a相连,构建了原核表达载体pET-30a-Duo1,将其转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,扩大培养至OD值为0.6~0.8,加入IPTG至终浓度为0.2 mmol/L,37℃,200 r/min诱导2 h,大量表达得到MoDuo1基因重组蛋白,纯化后得到MoDuo1蛋白。     

基于rhaSR嵌合操纵子的穿梭表达载体及其在鱼腥藻细胞中表达的初步研究

通过PCR等基因重组技术,以pKT-215（起源于RSF1010）为载体,构建了带有PR序列（含rhaSR操纵子表达调控元件、rhaR基因、报告基因gst的嵌合操纵子）和PT序列（含rhaSR操纵子表达调控元件及rhaT基因）的二种穿梭表达载体pKT～PTR、pKT—PR。其中,在RhaR基因上游设计和插入了增强的SD序列。首先将pKT—PTR、pKT—PR分别转化入大肠杆菌BL21（DE3）中,在不同培养基条件下,即舍鼠李糖与不含鼠李糖的培养基中进行表达,紫外分光光度计测定GST蛋白（谷胱甘肽-S-转移酶）的活性。结果表明,含嵌合操纵子的穿梭表达载体能在L-鼠李糖的诱导下表达,gst基因的表达量诱导备件下比非诱导条件下高3倍左右,且表达载体上的thaT基因并不能提高gst的表达;其次,利用三亲结合的方法将2种表迭质粒转入鱼腥藻Annbaena sp．PCC 7120中,抗生素筛选后得到能稳定遗传的转基因藻,并以转基因藻的质粒DNA为模板进行PCR检测。最后,转基因藻GST酶活力分析结果表明,嵌合操纵子PR在蓝藻细胞中的诱导表达效率极低,表达条件还需进一步优化。尝试将诱导型的操纵子转入蓝藻,具有潜在的应用价值。     

信号肽对短杆菌胆固醇氧化酶基因在大肠杆菌中表达的影响

从Brevibacterium sp．DGCDC-82染色体DNA中扩增出含信号肽序列的胆固醇氧化酶结构基因,插入大肠杆菌表达载体pET28a（＋）中,构建重组质粒pET28a—COD（s＋）。以pET28a-COD（s＋）为底物,扩增出不含信号肽的胆固醇氧化酶结构基因,构建成重组质粒pET28a-COD（s-）。两种重组载体转化大肠杆菌BL21（DE3）通过IPTG诱导均获得活性表达,SDS-PAGE分析,目的产物表达量都占到了细胞总蛋白的50％以上,Brevibacterium sp．DCR2DC-82胆固醇氧化酶的信号肽对重组酶的空间构象和表达量并没有太大的影响。     

人sTNFR1基因原核表达及体外抗肝细胞凋亡的活性研究

采用RT-PCR,从Hela细胞的mRNA中扩增人sTNFR1基因,构建含有目的片段的T载体克隆及原核表达载体pMAL-c2x重组质粒亚克隆,转化入大肠杆菌,测序证实其序列与基因数据库中sTNFR1基因一致.经异丙基-β-D半乳糖苷酶（IPTG）诱导表达,淀粉树脂亲和层析法纯化,得到融合蛋白sTNFR1-MBP.结果显示：经Western-blotting检测,sTNFR1-MBP具有免疫活性L流式细胞术检测目的蛋白对TNF-α诱导QSG7701凋亡有抑制作用,这为今后的研究打下了基础.     

沼泽红假单胞菌偶氮还原酶新基因的克隆表达

前期实验证明沼泽红假单胞菌（Rhodopsedomonas palustris）对偶氮染料有较强的隆解能力,通过PCR扩增,从该菌粒DNA中扩增获得了一条未登录新基因PAR-1。将该基因构建到融合蛋白表达载体pGEX-4T-1,通过IPTG诱导,进行原核蛋白表达,SDS-PAGE电泳显示,有约48kD融合蛋白表达。对经诱导的大肠杆菌（BL21）进行偶氮染料脱色试验,检测到轻微脱色活性。