凝胶过滤与镍柱亲和纯化金葡菌a-溶血素重组蛋白的生物学特性比较

以在宿主菌株BL21(DE3)中成功表达的重组金黄色葡萄球菌a-溶血素蛋白为研究对象, 分析比较通过凝胶过滤层析(Gel filtration chromatography)和镍柱亲和层析纯化试剂盒(Ni-NTA spin columns)纯化所得到的重组蛋白的蛋白含量和生物特性方面的差异。SDS-PAGE分析检测纯化产物, Bradford法测定蛋白含量, 兔红细胞测定半数溶血效价。结果显示这2种方法得到的纯化产物在53 kD处均呈现单一清晰带, 达电泳级纯度。与此同时, 凝胶过滤对目的蛋白的纯化率为14.04%, 蛋白含量为0.337 mg/mL, 溶血活性为1519 HU/mg; 镍柱亲和层析的纯化率为17.5%, 蛋白含量为0.35 mg/mL, 溶血活性为1463 HU/mg。由此可见, 凝胶过滤得到的纯化产物在蛋白含量和蛋白活性方面丝毫不亚于镍柱亲和层析纯化试剂盒。     

化脓性链球菌溶血素O活性结构重组蛋白的制备

生物信息分析化脓性链球菌溶血素O(streptolysin O,Slo)蛋白结构表明,Slo蛋白除含有由461氨基酸残基组成的溶血活性结构域Thiol_cytolysin外,在N端还有一跨膜结构域。利用pET101-GENE蛋白表达系统,成功构建出表达具有Slo活性重组蛋白的重组子,采用镍柱亲和层析分离技术,纯化目的蛋白;纯化蛋白SDS-PAGE检测分析表明,重组蛋白与预测的溶血活性结构域的分子量相一致;溶血实验显示,纯化重组蛋白具有溶血活性。以纯化的重组蛋白为免疫原,对大鼠进行4次免疫,所获得免疫血清经 Elisa检测,抗Slo血清效价达到 1 ∶12 800;Western blot检测猪链球菌、马链球菌和化脓性链球菌中的链球菌溶血素结果显示,抗Slo多克隆抗体仅能与化脓性链球菌溶血素O发生反应,表明研究制备的化脓性链球菌溶血素O活性结构重组蛋白抗原具有较好的特异性,所制备的抗原Slo 可用于进一步开发抗链球菌溶血素O(ASO)试剂盒。     

嗜水气单胞菌十一碳焦磷酸合成酶XreF的原核表达及分离纯化

目的:构建嗜水气单胞菌十一碳焦磷酸合成酶XreF基因的原核表达载体,转入大肠杆菌诱导表达高活性的XreF蛋白。方法:从嗜水气单胞菌中提取基因组DNA,以基因组DNA为模板进行PCR扩增,构建pPROEX-HTaXreF重组载体,转入大肠杆菌BL21(DE3)表达目的蛋白;用镍离子亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤层析分离纯化目的蛋白XreF;用分析型凝胶过滤柱检测XreF的聚集状态。结果:构建了重组载体pPROEX-HTa-XreF,测序结果与XerF基因编码序列一致;XreF蛋白在大肠杆菌中经IPTG诱导高效表达,纯化获得高浓度(17.5 mg/mL)、高纯度(96%以上)的XreF蛋白;分析型凝胶过滤结果显示,XreF在溶液中为单体,在镁离子存在的情况下为二聚体。结论:获得并纯化了在大肠杆菌中高效表达的嗜水气单胞菌XreF,镁离子可诱导XreF在溶液中由单体向二聚体转化。     

创伤弧菌溶细胞素融合蛋白重组、表达与细胞毒活性鉴定

研究重组创伤弧菌溶细胞素融合蛋白(rVvhA)诱导人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,human ECV304)凋亡的作用.诱导含pET-28a( )vvhA重组质粒的BL21大肠杆菌表达创伤弧菌溶细胞素融合蛋白,应用Ni2 亲和层析方法对rVvhA进行纯化:利用分步稀释加透析相结合的方法进行蛋白质复性;绵羊红细胞裂解试验对复性后的rVvhA进行溶血活性初步测定:MTT法检测rVvhA对人ECV304细胞的体外毒性作用:应用Hochest33342/PI活细胞荧光双染及流式细胞术分析rVvhA对人ECV304细胞诱导凋亡的影响.结果显示,用Ni2 -NTA His Band亲和层析柱纯化rVvhA纯度达88.6%左右;复性后的rVvhA有一定的溶血活性,其溶血活性具有时间.剂量依赖性;MTT结果显示rVvhA具有降低人ECV304细胞的存活率活性;浓度为2.0 HU/ml rVvhA作用人ECV304 12 h后,其诱导凋亡的活性高于对照组和浓度为0.5 HU/ml rVvhA处理组,具有剂量依赖性;浓度为2.0 HU/ml rVvhA处理组加用40μmol/L caspase全酶抑制剂(Z-VAD-FMK)后凋亡率较2.0 HU/ml rVvhA处理组有一定程度降低.rVvhA对人ECV304细胞具有诱导凋亡的生物学活性,推测诱导调亡途径可能与caspase家族有关.     

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。     

重组人促性腺激素释放激素及导肽的分离纯化与活性分析

对含重组人促性腺激素释放激素(GnRH)及导肽(LEP)的工程菌株进行诱导表达,分离纯化GnRH/LEP并进行生物学活性分析.工程菌IPTG诱导,收获的菌体经超声破碎后,裂解液用Glutathione-Sepharose 4B亲和层析纯化GST-GnRH/LEP融合蛋白,经CNBr裂解、Sephadex G-25柱脱盐、QAE-Sepharose FF阴离子交换柱层析和RP-C18柱脱盐,得到纯度大于98%的重组GnRH/LEP.Western blot表明表达产物均具有GrRH抗原特异性.生物学活性分析表明:该表达产物可促进小鼠次级卵泡向成熟卵泡发育,可提高其血清中E2含量.     

草鱼生长激素单抗免疫亲和柱的制备及初步应用

用纯化的草鱼生长激素单克隆抗体偶联到CNBr活化的Sepharose4B凝胶上,制成约10ml的亲和层析柱．用该柱一步纯化了重组鲤鱼生长激素基因的表达产物．偶联有13．65mg单克隆抗体的亲和柱一次可纯化得到约0．7mg重组鲤鱼生长激素．酶联免疫受体测定表明它具有强烈的生物学活性,SDS－PAGE表明它为单一蛋白带,分子量约为22000．     

葡萄糖脱氢酶高产工程菌的构建及融合蛋白的一步纯化

PCR扩增葡萄糖脱氢酶基因(glucose dehydrogenase, gdh),连接到测序载体pUC19,转化大肠杆菌JM109,测序(GenBank登录号:EF626962)后,亚克隆到表达载体,转化大肠杆菌M15,筛选得到GDH高产工程菌M15/pQE31-gdh8.工程菌经IPTG诱导表达,超声波破碎,粗酶液比活力高达15 U/mg.镍凝胶柱亲和层析纯化表达蛋白,超滤、冻干后,比活力达360 U/mg.重组质粒pQE31-gdh8在E .coli M15中稳定程度高达99.8%.工程菌M15/pQE31-gdh8诱导表达的重组酶活力高,易纯化,重组质粒稳定程度高,具有良好的工业应用前景.     

还原酶缺陷型大肠杆菌对重组蛋白溶解性的影响

探讨大肠杆菌细胞质氧化还原环境对重组蛋白溶解性的影响。选择含有1对二硫键的牛碱性成纤维细胞生长因子（BbFGF）作为简单蛋白的模式分子,选择含有2对二硫键的人抗HBsAg单链抗体（HBscFv）作为复杂蛋白的模式分子,分别构建表达质粒并转化普通宿主菌和还原酶缺陷型宿主菌E. coli Origami(DE3),比较表达产物的溶解性和纯化产物的活性。结果发现,BbFGF在普通宿主菌中大部分形成包涵体,在Origami(DE3)中为可溶性表达,但表达量降低。两种工程菌的表达产物经离子交换和肝素亲和层析两步纯化后,MTT法测定活性,发现来自还原酶缺陷型宿主菌的BbFGF活性高于普通宿主菌表达产物,二者的ED₅₀分别是1.6 ng/mL和2.2 ng/mL;HBscFv在两种宿主菌中均形成包涵体,包涵体以6 mol/L盐酸胍缓冲液溶解后,镍离子螯合亲和层析纯化并透析复性,间接ELISA测定抗原结合活性,发现二者活性无明显差异,但在Origami(DE3)菌体破碎后的的上清中可检测到HBscFv活性,纯化后产量为1～2 mg/L,而在普通宿主菌破碎后的上清中检测不到HBscFv活性。上述结果说明,改变宿主菌细胞质氧化还原环境对于含有1～2对二硫键的重组蛋白的可溶性表达具有明显促进作用。     

重组人脱氧核糖核酸酶Ⅰ的复性及活性鉴定

建立尿素梯度凝胶过滤复性重组人脱氧核糖核酸酶Ⅰ的方法。将诱导表达的重组人脱氧核糖核酸酶Ⅰ包涵体通过初步纯化后变性,然后在尿素梯度凝胶过滤色谱柱Sephadex G-75中复性,洗脱流速0.4 mL/min,复性完毕后透析除去小分子复性剂,使用琼脂糖电泳法检验其有活性后,再用单向酶扩散法测定其酶活力为655.8 U/mg,复性得率为83.7%。最后通过LC-ESI-MS/MS从氨基酸序列组成上证明复性产物是重组人脱氧核糖核酸酶Ⅰ。结果表明,建立的方法能成功用于复性变性的重组人脱氧核糖核酸酶Ⅰ包涵体蛋白,获得了可用于结构和功能研究的具有生物学活性的重组人脱氧核糖核酸酶Ⅰ。     

人SDF-1α的原核表达、纯化及对小鼠骨髓造血的研究

目的:构建人SDF-1α原核表达载体,进行诱导表达,纯化并研究其对骨髓造血的作用。方法:克隆人SDF-1α成熟肽序列到原核表达载体pET28a( )中,在大肠杆菌BL21(DE3)中进行诱导表达,用阴离子交换柱Sepharose Q纯化目的蛋白,并检测重组蛋白的活性和内毒素含量。用纯化的蛋白注射小鼠进行药效学研究。结果:用此原核表达系统得到纯度95%以上的重组蛋白,浓度达到0．67mg/mL,产物内毒素含量低于1EU/ug,且具有体外促小鼠T细胞趋化活性。重组人SDF-1α以125ug/kg/day的剂量连续给药可以引起正常小鼠骨髓细胞升高。结论:重组人SDF-1α可以促进小鼠骨髓造血作用。     

乙醛脱氢酶在乳酸乳球菌中的表达与纯化

目的:在乳酸乳球菌中重组表达乙醛脱氢酶(ALDH)。方法:合成毕赤酵母ALDH基因,PCR扩增后通过重组构建pNZ8048-ALDH表达载体,电转至乳酸乳球菌NZ9000感受态,Nisin诱导表达后经Ni柱亲和层析纯化ALDH蛋白,比色法测定酶活。结果:构建了pNZ8048-ALDH表达载体,在乳酸乳球菌NZ9000中实现了ALDH的重组表达,目的蛋白占全菌蛋白的17.2%,其中可溶性表达比例为53%,重组菌株ALDH活力为0.638 U/mL,亲和层析纯化蛋白纯度约70%,比活为0.48 U/mg。结论:在乳酸乳球菌中表达并纯化获得了有活性的ALDH。     

重组人β-干扰素的表达、纯化与鉴定

经 1 5L发酵罐制备重组人β 干扰素 (recombinanthumanIFN β,rhIFN β)。以免疫亲和层析方法纯化发酵液中rhIFN β并与蓝谱亲和层析纯化法比较 ,探索快速高效纯化rhIFN β的方法。以ELISA测定rhIFN β含量及经免疫亲和层析纯化的rhIFN β中鼠IgG残留量 ;以PAGE法鉴定rhIFN β的分子量 ;以CPEI法测定rhIFN β的生物活性。取 2L发酵液经免疫亲和层析纯化后 ,得到 3.0 3mgrhIFN β ;经蓝谱亲和层析纯化后 ,得到2 .6 5mg ;分子量为 2 2kD ;沉淀带灰度值分别为 96 .2 %和 95 .1 % ;CPEI比活性分别为 1 .4 3× 1 0 7IU/mg和 1 .6 3× 1 0 7IU/mg ;经免疫亲和层析后纯化物中鼠IgG残留量小于 5 0 μg/L。实验结果表明 ,所采用的免疫亲和层析和蓝谱亲和层析均可快速高效地从酵母菌发酵上清液中分离纯化rhIFN β基因产物     

鸡γ干扰素的可溶性表达及纯化产物的抗病毒活性

【目的】克隆鸡γ-干扰素（chIFN-γ）基因,大肠杆菌表达及产物纯化与活性检测。【方法】通过RT-PCR方法用ConA刺激的20日龄SPF鸡的脾脏淋巴细胞中扩增出chIFN-γ成熟蛋白基因cDNA,克隆至原核表达载体pET-32a (+),构建重组表达质粒pET-32a (+)-chIFN-γ,在大肠杆菌BL21（DE3）中经IPTG诱导表达,利用镍柱亲和层析法纯化可溶性蛋白,并进行SDS-PAGE、Western blot鉴定。利用MDCK-VSV系统测定抗病毒活性。【结果】克隆得到456 bp 的chIFN-γ成熟蛋白编码基因,大肠杆菌中成功表达chIFN-γ蛋白,分子量约为31.0 kDa,能与抗His的单克隆抗体和兔源多抗血清发生特异性反应。表达蛋白一部分形成包涵体,另一部分以可溶形式存在,可溶性蛋白经镍柱在天然条件下的纯化得率为3.0 mg/mL。生物学活性试验表明,1:32 稀释纯化的重组chIFN-γ （rchIFN-γ）孵育MDCK细胞后能抵抗100TCID50的VSV攻击。【结论】通过镍柱天然纯化获得的rchIFN-γ具有较好的抗病毒活性,为研制新型抗病毒干扰素制剂奠定基础。     

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。     

重组鲁西黄牛α干扰素融合蛋白的表达及其抗病毒活性研究

通过PCR从鲁西黄牛(Yellowcattle)基因组DNA中克隆了α干扰素(BoIFN-α)基因,并插入到pET32a 中,构建成重组原核表达质粒pET32a /BoIFN-α,进行测序和诱导表达。测序结果表明,鲁西黄牛IFN-α基因全长498个核苷酸,含一个开放阅读框(ORF),编码166个氨基酸的成熟蛋白,与已报道的牛α干扰素C亚型氨基酸组成同源性为97.6%。表达产物经SDS-PAGE分析,表达出40kD的融合蛋白,表达量占菌体总蛋白的26.7%。表达产物经镍离子螯合次氨基三乙酸(Ni-NTA)亲和层析纯化,纯化产物进行复性后在MDBK/VSV上的活性为5×105u/mg。重组牛IFN-α(rBoIFN-α)对牛轮状病毒(BRV)有一定的抑制作用,抗BRV病毒活性为1.5×105u/mg。结果显示从鲁西黄牛中克隆了IFN-α基因的一种新亚型,即BoIFN-αC2,并实现了高效表达,获得了具有较高抗病毒活性的重组干扰素产物,为重组牛干扰素的开发奠定了基础。     

融合蛋白GST-Ulp1p在大肠杆菌中的高效可溶性表达及其活性鉴定

利用基因工程技术,体外重组小分子类泛素修饰蛋白酶1(Ulp1)的活性片段,获得高表达、高特异性重组蛋白酶。从酿酒酵母Saccharomyces cerevisia中提取Ulp1编码第403到621个氨基酸残基之间的DNA片段(Ulp1p),在其C端加入6×His并连接到大肠杆菌表达载体pGEX中,构建重组表达质粒pGEX-Ulp1p-his6。将重组质粒转化至大肠杆菌Rosetta(DE3)中,氨苄青霉素抗性筛选转化子。表达、纯化后,以SUMO融合蛋白检测其活性。经过优化,该蛋白可溶性表达,表达量占菌体总蛋白的40.12%。可通过谷胱甘肽琼脂糖凝胶柱或Ni-NTA凝胶亲和层析纯化得到纯度98%的蛋白。经酶切分析,比活力为1.375×104U/mg。融合蛋白GST-Ulp1p-His6无需切除谷胱甘肽S-转移酶(GST)标签,具有很高的活性,制备简易;6×His标签,有利于底物蛋白切割后纯化,减少蛋白损失。本研究为制备高活力的SUMO蛋白酶提供了一个新方法。     

家蝇几丁质酶基因MDcht2的原核表达及其表达产物的酶学性质分析

几丁质酶是昆虫几丁质降解过程中的重要酶类.本研究旨在利用大肠杆菌(Escherichia coli)原核表达系统获得高纯度的MDCht2重组蛋白,并从几丁质酶活性及抗菌活性两方面来初步探讨MDCht2的生物学功能.MDCht2的cDNA序列设计包含酶切位点EcoRⅠ、Hind Ⅲ和6xHis标签的引物,以家蝇3龄幼虫的cDNA为模板进行PCR扩增,以pET28a(+)为载体构建重组质粒,并转化到大肠杆菌Transetta(DE3)中,经IPTG诱导,表达产物用SDS-PAGE凝胶电泳鉴定,利用Ni离子亲和层析技术纯化MDCht2重组蛋白,Western Blot技术及质谱分析鉴定纯化蛋白.以4MU-(GlcNAc)3为底物,测定重组蛋白的酶活性;采用微量液体稀释法分析重组蛋白对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白假丝酵母菌的抗菌活性.成功克隆MDCht2基因,构建了具有正确序列的原核重组表达质粒,将重组质粒导入Transetta(DE3)中,经镍柱纯化获得带His标签的重组MDCht2蛋白,质谱分析显示重组蛋白与MDCht2蛋白序列一致.酶活分析表明,不同浓度的MD-Cht2重组酶均有几丁质酶活性,呈现一定的量效关系;该重组蛋白的最适pH值为4.0,在pH=8.0时稳定性最好;最适温度为35℃;金属离子和Tris对MDCht2酶活均有抑制作用.抗菌活性结果显示,MDCht2蛋白对金黄色葡萄球菌,大肠杆菌均无抑菌效果,但对白假丝酵母菌有抑制作用,MIC值为225 μg/mL,MBC(Minimum bactericidal concentration)值为450 μg/mL.本研究成功获得了 MDCht 2重组蛋白,体外检测有较强的几丁质酶活性和抗真菌活性,为进一步研究该酶的功能奠定一定基础.     

棉花咖啡酸-O-甲基转移酶基因的原核表达及蛋白纯化鉴定

为获得大量高纯度的GhCOMT2蛋白以便研究其功能和性质,以pMD18-GhCOMT2质粒为模板,PCR扩增GhCOMT2基因的cDNA编码区,构建原核表达载体pET-28a-GhCOMT2,经酶切鉴定并测序后转化到大肠杆菌BL21 (DE3)中进行诱导表达,并采用Western blotting方法鉴定表达产物.结果表明:在大肠杆菌BL21(DE3)菌株中成功表达了与标签蛋白融合的GhCOMT2蛋白,大小约为40.062 kD,浓度为0.62 mg/mL.重组蛋白的最佳诱导条件为:0.2 mmol/L IPTG在16℃诱导12 h.重组蛋白以可溶形式高效表达,用蛋白标签亲和层析柱(His TrapTM HP)获得纯化重组蛋白,Western blotting分析表明其能与His多克隆抗体起特异性反应.     

大连蛇岛蝮蛇类凝血酶在大肠杆菌中的表达与纯化

将编码大连蛇岛蝮蛇类凝血酶 (Gloshedobin)的基因克隆于表达载体pET-32a( + )中 ,以融合蛋白形式在大肠杆菌中获得表达。在 2 5℃下经 1mmol/LIPTG诱导 6h ,SDS-PAGE和蛋白质印迹分析表明 ,部分融合蛋白以可溶形式存在于大肠杆菌的细胞质中。针对金属螯合亲和层析分离某些含His-标签重组蛋白质时专一性不高 ,并且存在配基泄漏的缺陷 ,设计合成了以抗重组类凝血酶的鸡卵黄免疫球蛋白为配基的免疫亲和层析柱。通过疏水色谱OctylSepharoseFF ,IgY免疫亲和层析以及强阴离子交换色谱SourceQ等三步柱色谱分离纯化获得比活力为 454.7U/mg的重组蛇毒类凝血酶 ,活力回收率为 34.8%。蛋白质印迹分析和纤维蛋白原凝结活性分析表明 ,该表达产物具有相应的免疫活性和酶活性