人肿瘤坏死因子可溶性受体Ⅰ与人IgG∶Fc的融合基因的构建及其在大肠杆菌中的表达

采用PCR方法引入编码氨基酸残基序列为GGGGSGGGGS的接头,将sTNFR1 cDNA与人IgG:Fc cDNA片段连接,构成融合基因fusion 1。将fusion 1克隆在pBSⅡ SK+载体上。测定序列后,转入pRSET-B表达载体,在大肠杆菌中表达,得到分子量 为45kDa的蛋白,超声破碎后电泳证明表达的蛋白为包涵体,经免疫蛋白印迹证实为我们构建的融合蛋白。     

猪FcγRⅢ的原核表达及多克隆抗体的制备

目的:构建猪FcγRIII基因的原核表达载体,诱导表达重组蛋白,制备鼠抗猪FcγRIII抗血清。方法:从质粒pTG19-T-FcγRIII中用PCR方法克隆到编码完整猪FcγRIII蛋白分子的基因片段,将其插入到原核表达载体pET-32a中,构建了猪FcγRIII原核表达载体pET-FcγRIII,转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导蛋白表达,经尿素洗涤纯化后,以纯化后的融合蛋白FcγRIII-His为抗原免疫小鼠,获得抗血清。Western blotting、ELISA法鉴定获得的抗血清,ELISA结果显示抗体效价为1∶16000,具有高度特异性,免疫印迹结果显示制备的多抗可以与重组猪FcγRIII蛋白特异性结合。结果:成功构建猪FcγRIII原核表达载体,纯化到融合蛋白FcγRIII-His,用纯化的融合蛋白免疫小鼠制备了多克隆抗体,Western blotting、ELISA法证实多克隆抗体制备成功。结论:成功获得了猪FcγRIII多克隆抗体,为进一步研究猪FcγRIII蛋白的功能奠定了基础。     

抗A型肉毒毒素人源单链抗体融合蛋白的重组设计

以获得的抗A型肉毒毒素单链抗体为模板,进行融合改构,将人IgGl的Fc片段连接到ScFv的C端,在大肠杆菌中实现抗体融合蛋白ScFv—Fc的表达,表达量30％以上,蛋白以包含体形式存在,经过体外变复性的抗体融合蛋白ScFv．Fc,进行Protein G Sepharose柱亲和层析纯化,纯度达90％-95％。体外活性检测结果表明,重组抗体融合蛋白ScFvFc可以特异结合A型肉毒类毒素抗原,其相对亲和力近似于母本单链抗体,其稳定性高于母本单链抗体。     

霍乱毒素B亚单位与谷氨酸脱羧酶抗原表位肽融合蛋白的表达及鉴定

目的:在大肠杆菌中表达霍乱毒素B单位(CTB)与谷氨酸脱羧酶(GAD)抗原表位肽段(531～545)的融合蛋白。方法:通过PCR技术将CTB基因与GAD基因融合在一起,插入pET22b载体,转化大肠杆菌BL21(DE3)后经诱导获得融合基因的表达;对表达产物进行包涵体复性后,纯化得到融合蛋白分子;对该融合蛋白分子进行了Western印迹和GM1-ELISA分析。结果:表达的融合蛋白的相对分子质量约为14000,Western印迹表明该融合蛋白具有霍乱毒素抗原性;GM1-ELISA实验表明该融合蛋白能够特异性地结合神经节苷酯GM1,表明该蛋白具有与CTB相似的五聚体结构。结论:融合蛋白CTB-GAD的成功表达,为后续动物实验提供了充足的抗原。     

抗A型肉毒毒素人源单链抗体融合蛋白的重组设计*

以获得的抗A型肉毒毒素单链抗体为模板,进行融合改构,将人IgG1的Fc片段连接到ScFv的C端,在大肠杆菌中实现抗体融合蛋白ScFv-Fc的表达,表达量30%以上,蛋白以包含体形式存在,经过体外变复性的抗体融合蛋白ScFv-Fc,进行Prote in G Sepharose柱亲和层析纯化,纯度达90%~95%。体外活性检测结果表明,重组抗体融合蛋白ScFv-Fc可以特异结合A型肉毒类毒素抗原,其相对亲和力近似于母本单链抗体,其稳定性高于母本单链抗体。     

计算机辅助设计可溶性BLyS受体, eBCMA-Fc 融合蛋白及其在大肠杆菌中的表达

B 细胞成熟抗原 (BCMA)是 B淋巴细胞刺激因子(BLyS)的受体之一．它的胞外区与人IgG1 Fc的融合蛋白eBCMA-Fc,又称为诱饵受体,具有拮抗BLyS的活性．为了设计新的拮抗肽,基于BCMA和Fc的晶体结构,通过计算机图形学技术、分子模拟方法,建立了eBCMA-Fc融合蛋白的三维理论结构．利用均方根位移（root mean square distance, RMSD）对eBCMA-Fc融合蛋白与单体eBCMA、Fc构象差异进行分析．融合蛋白eBCMA-Fc中的eBCMA段与单体eBCMA的主链碳原子间RMSD值为0.036 nm,Fc段与单体Fc的主链碳原子间RMSD值为0.064 nm．结果表明,对比单体,融合蛋白eBCMA-Fc并未因eBCMA与Fc直接连接而发生构象的变化．分子对接方法显示,融合蛋白eBCMA-Fc中的BCMA与BLyS作用,而Fc扮演着稳定BCMA构象的支架作用．为进一步验证上述理论分析,构建eBCMA-Fc融合基因,并将载有eBCMA-Fc融合基因的原核表达质粒转化BL21 (DE3)菌、在细菌中表达．目的蛋白经蛋白A亲和柱纯化大约为36 kD,与理论预测值34 kD相近．免疫印迹表明抗人IgG抗体能够识别eBCMA-Fc融合蛋白．ELISA证实,eBCMA-Fc融合蛋白能够结合BLyS．随着eBCMA-Fc融合蛋白增加,结合BLyS的融合蛋白也相应增加．而对照人IgG,即使在高浓度条件下,也不结合BLyS．此外,eBCMA-Fc 融合蛋白能够抑制BLyS对B细胞肿瘤Daudi细胞的作用．这些研究为下一步设计和筛选BLyS拮抗肽提供了实验基础．     

HCV核心蛋白在大肠杆菌中的表达及免疫学特性分析

目的:表达HCV核心蛋白,为检测丙肝病毒提供合适抗原。方法:以含HCV核心全长cDNA克隆的pMD18T/core质粒为模板,PCR扩增全长的HCV核心抗原基因,插入表达载体pQEN1构建重组质粒pQEN1/Core,转化BL-21(DE3)大肠杆菌,IPTG诱导表达6×His融合蛋白,表达产物经SDS-PAGE及Western blot检测和鉴定。结果:经SDS-PAGE及Western blot显示HCV核心蛋白在大肠杆菌中正确表达,融合蛋白分子量约为22 kD,表达量约占菌体蛋白总量的30%。纯化后的C蛋白能与慢性丙型肝炎患者有血清反应。结论:HCV核心蛋白在大肠杆菌中成功表达并具有较强的抗原性。     

人IGF-1在大肠杆菌中的可溶表达和纯化

目的:在大肠杆菌中的可溶表达和纯化人胰岛素样生长因子1(hIGF-1)。方法:根据hIGF-1的氨基酸序列和大肠杆菌密码子偏爱性,利用重叠延伸PCR的方法合成hIGF-1DNA序列,构建表达载体,在大肠杆菌OrigamiB(DE3)中与硫氧还蛋白TrxA融合表达,并通过盐析和镍柱亲合层析进行纯化。结果:SDS-PAGE分析显示,重组融合蛋白以可溶形式存在,分子量约为28kDa,占上清总蛋白的50%以上。经盐析和镍柱亲合层析进行纯化,目标蛋白纯度可达到90%左右。结论:复合干扰素在大肠杆菌中的高效可溶表达。     

重组人可溶性PDGFRβ/Fc在昆虫细胞Sf9中的表达

【目的】利用昆虫细胞Bac-to-Bac杆状病毒表达系统表达血小板源性生长因子受体β (PDGFRβ)链膜外区与人IgG Fc片段的可溶性受体融合蛋白sPDGFRβ/Fc,并检测重组蛋白的特异性和生物活性。【方法】采用Bac-to-Bac系统,构建重组转移质粒pFastbac-sPDGFRβ/Fc,转化到含穿梭载体Bacmid的感受态细胞DH10Bac中,使目的基因与杆状病毒基因组DNA发生位点特异性重组,获得重组病毒DNA,将其通过脂质体转染昆虫细胞Sf9获得重组病毒。将该重组病毒感染Sf9无血清细胞系,在Sf9细胞中表达sPDGFRβ/Fc,对表达产物进行Western blotting检测和Protein A亲合层析纯化,并进一步通过MTT法检测获得的重组蛋白生物学活性。【结果】重组病毒感染Sf9细胞后,经Western blotting分析,能检测到一条分子量约为97 kDa的特异性条带,与目的蛋白大小相符。通过Protein A亲和层析,获得了纯度达75％以上,表达量为1 μg/mL细胞培养上清的重组融合蛋白,MTT结果显示该重组融合蛋白sPDGFRβ/Fc具有抑制PDGF刺激的Balb/c 3T3细胞增殖的能力。【结论】具有生物活性的重组可溶性受体融合蛋白sPDGFRβ/Fc可在昆虫细胞中成功地得到表达。     

抗人AFP单链抗体与藻胆蛋白融合蛋白的构建、表达与活性分析

目的:构建多基因表达载体,在大肠杆菌中同时表达AFP单链抗体(scFv)和蓝藻别藻蓝蛋白α亚基脱辅基蛋白(apcA)组成的融合蛋白(scFv-apcA)、藻胆蛋白裂合酶(cpcS)及藻红蛋白生物合成酶(Ho1和pebS),获得共价结合藻红胆素的融合蛋白(scFv-apcA-PEB)。方法:利用融合PCR将scFv和apcA基因连接起来,形成scFv-apcA融合基因,并将该融合基因与cpcS克隆到表达载体pCDFDuet-1中;将Ho1和pebS基因克隆到表达载体pRSFDuet-1中。将两种载体共转化到大肠杆菌中,IPTG诱导重组蛋白表达,经亲和层析获得重组蛋白,通过光谱学分析和抗体竞争性抑制法,测定重组蛋白的生物学活性。结果:成功表达融合蛋白scFv-apcA-PEB,分子质量约为45kDa,与理论值相符,其最大吸收峰为549.5nm,最大荧光发射峰为560nm,竞争抑制ELISA法初步鉴定活性,竞争抑制率达到48%。结论:利用大肠杆菌表达系统,获得了同时具有荧光特性和免疫学活性的重组蛋白。     

人IL35-IgG4(Fc)融合蛋白在CHO/DG44细胞中的稳定表达

本研究利用基因重组技术构建人IL35-IgG4(Fc)融合基因真核表达载体, 稳定转染CHO/DG44细胞并检测重组蛋白的表达。主要采用聚合酶链式反应(PCR)从脂多糖(Lipopolysaccharides, LPS)诱导的人髓性白血病细胞株KG-I cDNA文库中克隆EBI3和IL-12p35 cDNA, 重叠PCR法连接2个片段, 并克隆到IgG4(Fc)- pOptiVEC?-TOPO?载体上,对新构建的IL-35-IgG4 (Fc) pOptiVEC?-TOPO?真核表达载体并进行酶切、测序、PCR鉴定; 脂质体法转染CHO/DG44细胞; RT-PCR检测转染结果, 采用a-MEM-培养基筛选实验组细胞, 对筛选的阳性克隆细胞再进行氨甲喋呤(Methotrexate, MTX)的加压筛选, ProteinG-Agarose纯化阳性克隆培养上清, 免疫印迹检测目的蛋白表达。结果显示IL-35-IgG4 (Fc) pOptiVEC?-TOPO?表达载体稳定转染CHO/DG44细胞并获得阳性克隆; SDS-PAGE电泳得到一条与预期相对分子质量大小相符的蛋白条带; 该蛋白能与羊抗人IgG4抗体特异结合。本实验获得了能够稳定表达具有稳定结构的IL35-IgG4(Fc)融合蛋白的CHO/DG44细胞株。     

Pharmacokinetic properties of IgG and various Fc fusion proteins in mice

Fusion to an IgG Fc region is an established strategy to extend the half-life of therapeutic proteins. Most Fc fusion proteins, however, do not achieve the long half-life of IgGs. Based on findings that scFv-Fc fusion proteins exhibit a shorter half-life than the corresponding IgG molecules, we performed a comparative study of different antibody-derived Fc fusion proteins. We could confirm that fusion of single-chain Fv (scFv) and single-chain diabody (scDb) molecules to an Fc region yields in fusion proteins with substantially extended half-lives compared with the single-chain versions. However, even fusion proteins with a size similar to that of IgG, e.g., scDb-Fc, did not have a half-life as long as an IgG molecule. Binding to the neonatal Fc receptor (FcRn) under acidic and neutral conditions was similar for IgG and all Fc fusion proteins. However, we observed differences between IgG and the Fc fusion proteins for dissociation of FcRn-bound proteins induced by shifting from acidic to neutral pH, reflecting the physiological release mechanism, further supporting a contribution of the kinetics of pH-dependent release from FcRn to the pharmacokinetic properties of IgG and Fc fusion proteins.     

人GLP -1- IgG Fc融合蛋白在毕赤酵母中的高效表达

目的:构建GLP-1-IgG Fc融合蛋白分子并在毕赤酵母中实现高效表达.方法:使用蛋白质工程技术改造GLP -1,去除其蛋白酶降解位点,然后利用重叠延伸PCR方法得到改造后的GLP -1与人IgG-Fc片断的嵌合体基因并将其插入pPIC9K载体中.以重组载体转化巴斯德毕赤酵母菌中进行表达.采用SDS-PAGE和Western Blot方法检测重组蛋白的表达.结果:成功的构建了GLP -1-IgG Fc嵌合体基因并使其在重组毕赤酵母中高效分泌表达.在25℃条件下,摇瓶培养添加0.5％甲醇诱导72h后融合蛋白的表达量最大,为5mg/L.SDS-PAGE和Westem-Blot结果表明表达产物为GLP -1-IgG Fc融合蛋白.结论:获得了高效表达GLP -1-IgG Fc融合蛋白的毕赤酵母菌株,为GLP -1-IgG Fc的活性和半衰期测定及下一步的开发奠定了基础,并为在毕赤酵母菌中表达其他Fc融合蛋白和抗体提供了参考.     

Fc 融合蛋白在药学领域的研究进展

Fc 融合蛋白是指利用基因工程等技术将某种具有生物活性的功能蛋白分子与Fc 片段融合而产生的新型重组蛋白,其不仅保留了功能蛋白分子的生物学活性,还具有一些抗体的性质,如通过结合相关Fc 受体延长半衰期和引发抗体依赖细胞介导的细胞毒性效应等。对Fc融合蛋白及其在药学领域的研究进展进行了综述。     

rhEPO-Fc融合蛋白的表达、纯化及质量研究

用无血清培养基培养分泌表达rhEPO-Fc融合蛋白的工程细胞株MY06（CHO细胞）,收集发酵培养上清,通过离心、过滤、亲和层析、离子交换层析、分子筛等方法对目的蛋白进行纯化,通过lowry法、SDS-PAGE、Western-blot、HPLC、ELISA及IEF等方法研究目的蛋白质量,以建立rhEPO-Fc融合蛋白的发酵、纯化工艺,并探寻该融合蛋白的质量检测方法。结果通过该工艺rhEPO-Fc蛋白表达量高达2g/L,蛋白纯化得率达45%以上,纯度可达98％以上,相对分子质量约为60KD,t1/2长达38h,免疫印迹证明具有天然EPO的免疫原性。研究结果表明该生产工艺可获得rhEPO-Fc的高效表达,纯化得率高,质量检验方法稳定可靠,适用于大规模生产。     

人可溶性肿瘤坏死因子受体Ⅱ与IgG Fc融合蛋白在乳酸克鲁维酵母菌中的表达及产物分析

目的:在乳酸克鲁维酵母中表达人可溶性肿瘤坏死因子受体Ⅱ(sTNFRⅡ)与IgG Fc的融合蛋白。方法:首先获得sTNFRⅡ-IgGFc融合基因片段,然后构建至乳酸克鲁维酵母表达载体pKLAC1中,获得sTNFRⅡ-IgGFc的表达载体,并将其电转化乳酸克鲁维酵母(Δura3),通过ELISA方法筛选高表达sTNFRⅡ-IgGFc融合蛋白的重组乳酸克鲁维酵母菌株,采用还原和非还原SDS-PAGE分析融合蛋白是否形成二聚体结构,Western印迹验证sTNFRⅡ-IgGFc融合蛋白在乳酸克鲁维酵母(Δura3)中的表达。结果:构建了sTNFRⅡ-IgGFc表达载体pKLAC1-sTNFRⅡ-IgGFc,获得了表达sTNFRⅡ-IgGFc的乳酸克鲁维酵母菌株,SDS-PAGE和Western印迹表明该融合蛋白能自发形成类似于抗体的二聚体结构。结论:实现了sTNFRⅡ-IgGFc融合蛋白在乳酸克鲁维酵母(Δura3)中的表达。     

Monomeric IgG1 Fc molecules displaying unique Fc receptor interactions that are exploitable to treat inflammation-mediated diseases

The IgG1 Fc is a dimeric protein that mediates important antibody effector functions by interacting with Fcγ receptors (FcγRs) and the neonatal Fc receptor (FcRn). Here, we report the discovery of a monomeric IgG1 Fc (mFc) that bound to FcγRI with very high affinity, but not to FcγRIIIa, in contrast to wild-type (dimeric) Fc. The binding of mFc to FcRn was the same as that of dimeric Fc. To test whether the high-affinity binding to FcγRI can be used for targeting of toxins, a fusion protein of mFc with a 38 kDa Pseudomonas exotoxin A fragment (PE38), was generated. This fusion protein killed FcγRI-positive macrophage-like U937 cells but not FcγRI-negative cells, and mFc or PE38 alone had no killing activity. The lack of binding to FcγRIIIa resulted in the absence of Fc-mediated cytotoxicity of a scFv-mFc fusion protein targeting mesothelin. The pharmacokinetics of mFc in mice was very similar to that of dimeric Fc. The mFc's unique FcγRs binding pattern and related functionality, combined with its small size, monovalency and the preservation of FcRn binding which results in relatively long half-life in vivo, suggests that mFc has great potential as a component of therapeutics targeting inflammation mediated by activated macrophages overexpressing FcγRI and related diseases, including cancer.     

D-氨基酸氧化酶与麦芽糖结合蛋白和透明颤菌血红蛋白的融合表达

D-氨基酸氧化酶(DAAO)是一种重要的工业酶。为了进一步提高DAAO在大肠杆菌中的可溶性和活性表达, 分别构建了麦芽糖结合蛋白(MBP)和透明颤菌血红蛋白与三角酵母DAAO (TvDAAO) 的N-端融合蛋白。其中, MBP融合蛋白MBP-TvDAAO在组成型(JM105/pMKC-DAAO)和诱导型菌株(JM105/pMKL-DAAO)中表达时, 目标蛋白的可溶性表达量分别达到全细胞蛋白表达量的28%以上和17%左右, 比无MBP融合的对照菌株BL21(DE3)/pET-DAAO分别提高3.7和1.8倍; 但其酶活水平显著下降。VHb融合蛋白VHb-TvDAAO在重组菌BL21(DE3)/pET-VDAAO中摇瓶诱导表达时, DAAO酶活达到了3.24 u/mL, 比对照菌株BL21(DE3)/pET-DAAO提高了约90%。     

D-氨基酸氧化酶与麦芽糖结合蛋白和透明颤菌血红蛋白的融合表达

D-氨基酸氧化酶(DAAO)是一种重要的工业酶。为了进一步提高DAAO在大肠杆菌中的可溶性和活性表达, 分别构建了麦芽糖结合蛋白(MBP)和透明颤菌血红蛋白与三角酵母DAAO (TvDAAO) 的N-端融合蛋白。其中, MBP融合蛋白MBP-TvDAAO在组成型(JM105/pMKC-DAAO)和诱导型菌株(JM105/pMKL-DAAO)中表达时, 目标蛋白的可溶性表达量分别达到全细胞蛋白表达量的28%以上和17%左右, 比无MBP融合的对照菌株BL21(DE3)/pET-DAAO分别提高3.7和1.8倍; 但其酶活水平显著下降。VHb融合蛋白VHb-TvDAAO在重组菌BL21(DE3)/pET-VDAAO中摇瓶诱导表达时, DAAO酶活达到了3.24 u/mL, 比对照菌株BL21(DE3)/pET-DAAO提高了约90%。     

便于产物纯化的融合表达载体的构建

本文构建了便于目的产物纯化的融合表达载体pBG-2,即在pBV220质粒的P_RP_L启动子下游插人链球菌荡白G的IgG F_c结合区基因片段（编码60个氨基酸）,该插人片段下游仍保留多克隆位点并引人剪切融合蛋白的特异位点．SDS-PAGE显示,在大肠杆菌中融合基因片段能表达到占菌体总蛋白的30%的水平,Western-blot结果表明,表达产物能很好地与IgG结合．