关岭牛MyoD基因原核表达载体的构建及生物信息学分析

本实验采用RT-PCR方法克隆关岭牛MyoD基因的CDS区,利用Eco RⅠ、XhoⅠ酶对目的片段与pET32a(+)原核表达载体进行酶切,T4连接酶连接过夜,通过转化,测序,构建重组表达载体,并对该基因进行相关生物信息学分析。实验结果获得了关岭牛Myo D基因CDS区,成功构建了p ET-32a(+)-MyoD重组表达载体。MyoD基因编码区为954 bp,编码318个氨基酸,共有31个稀有密码子,表达蛋白大小为34.2 kD。该蛋白为水溶性蛋白,等电点p I=5.8,在体内带负电,二级结构中α-螺旋、无规则卷曲较多。蛋白没有信号肽和明显的跨膜区,为胞内蛋白,主要存在于细胞核中。重组载体表达的Myo D蛋白带有His等标签,蛋白大小为53.6 kD,共497个氨基酸。实验对关岭牛Myo D蛋白的理化性质、结构特点进行了初步分析,以期为研究牛MyoD蛋白特性及其作用机制奠定理论基础。     

关岭牛MyoD基因CDS区的克隆、序列分析及其真核表达载体构建

[目的]通过关岭牛MyoD基因CDS区的克隆、序列分析及pcDNA3.1(+)-MyoD真核表达载体的构建,为后续研究MyoD基因的调控机制奠定基础。[方法]通过设计特异性引物克隆关岭牛MyoD基因的CDS区,并用DNAStar、Ex PASy等软件对该基因CDS区进行序列分析;同时利用双酶切的方法构建真核表达载体pcDNA3.1(+)-MyoD。[结果]关岭牛MyoD基因的CDS区全长957bp,编码318个氨基酸;其编码的蛋白属于亲水性蛋白,蛋白二级结构主要以α-螺旋及无规则卷曲为主,含有b HLH结构域,无明显的跨膜区域。同源性分析显示,关岭牛MyoD基因的CDS区序列与海福特牛和山羊的同源性最高,核苷酸同源性为98.96%和96.9%,氨基酸同源性为100%和89.3%。MyoD蛋白的氨基酸肽链长度由低等动物到高等动物有逐渐加长的趋势。[结论]成功克隆了关岭牛MyoD基因的CDS区,并构建了其真核表达载体pcDNA3.1(+)-MyoD,为进一步研究MyoD基因在成肌分化过程中的作用及其调控机制奠定基础。     

红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)干扰素调节因子2基因的克隆及原核表达

干扰素调节因子(Interferon regulatory factor,IRF)是一种多功能的转录因子。采用反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和c DNA末端快速扩增(RACE)技术克隆了红鳍东方鲀干扰素调节因子2(Interferon regulatory factor 2,IRF2)基因的全长c DNA。该基因全长为1 552 bp,其中5'非编码区(5'-UTR)187 bp,3'非编码区(3'-UTR)429 bp,编码区(CDS)为936 bp,共编码311个氨基酸。将IRF2的编码区序列连接到原核表达载体p ET32a(+),成功构建了重组体p ET32a(+)-IRF2。将重组体p ET32a(+)-IRF2转入大肠杆菌感受态细胞BL21(DE3)中,获得了重组表达IRF2的基因工程菌。经IPTG诱导,p ET32a(+)-IRF2在BL21中得到了融合表达。通过对表达产物的纯化和Western blotting检测,结果显示红鳍东方鲀IRF2基因在大肠杆菌中的表达效果较高,目的蛋白准确。     

BLM解旋酶基因的克隆、表达载体构建及表达研究

克隆获得BLM基因全长CDS区,研究其在细胞中的表达情况。从人前列腺癌PC3细胞中提取总RNA,反转录成cDNA,采用分段克隆的方法获得BLM全长CDS区,将其定向插入到原核表达载体pET-32a和真核表达载体pEGFP-N3,构建p ET-32a-BLM和p EGFP-N3-BLM。将获得的重组质粒转化BL21(DE3)感受态细胞或转染PC3细胞,通过SDS-PAGE、Western blotting、荧光定位观察等方法研究人BLM解旋酶在细胞中的表达或定位。BLM解旋酶的原核表达结果显示,不同IPTG浓度对BLM解旋酶的表达量影响不大,低温有助于其表达量的提高。Western blotting检测发现,构建的人BLM解旋酶重组原核和真核表达载体分别能在大肠杆菌细胞和PC3细胞中表达出分子量约为179 kD的蛋白质,与预期分子量大小一致。荧光共定位结果显示,人BLM解旋酶主要定位在细胞核。成功克隆了人BLM解旋酶全长CDS区,且构建的重组表达载体pET-32a-BLM和pEGFP-N3-BLM能在相应的宿主细胞中正确表达。     

原核表达载体pET30a/ATRX-C_(2193-2492)的构建与诱导表达

[目的]构建大鼠ATRX抗原端氨基酸序列的原核表达载体,为进一步制备ATRX多克隆抗体以及探讨ATRX蛋白在HPV16致宫颈癌中的作用奠定基础。[方法]以IF-GFP-ATRX质粒为模板,PCR扩增获得ATRX-C_(2193-2492)基因片段,并克隆至p ET30a(+)空载体上,转化E.coli BL21感受态细胞,构建原核表达载体p ET30a/ATRX-C_(2193-2492),经PCR、双酶切以及测序鉴定。将构建好的质粒p ET30a/ATRX-C_(2193-2492)转化,经IPTG诱导表达,利用镍离子亲和层析法纯化6His-ATRX-C_(2193-2492)蛋白。[结果]成功获得900 bp的ATRX-C_(2193-2492)基因片段并构建了原核表达载体p ET30a/ATRX-C_(2193-2492),且该载体能在E.coli中诱导表达分子量约34 k Da蛋白产物。[结论]原核表达载体p ET30a/ATRX-C_(2193-2492)能成功诱导表达分子量约34 k Da的ATRX-C_(2193-2492)蛋白,该蛋白纯化产物能为后续ATRX多克隆抗体的制备提供实验基础。     

PPARγ基因真核表达载体的构建及其在乳腺癌MDA-MB-231细胞中的表达

目的:构建以绿色荧光蛋白(GFP)为报告基因的重组表达质粒pEGFP-C1-PPARγ,观察小鼠PPARγ基因在MDA-MB-231细胞中的表达及定位.方法:采用克隆和亚克隆技术构建小鼠PPARγ基因真核表达栽体,脂质体Lip2000介导转染MDA-MB-231细胞,real-time PCR和western-blot验证其mRNA和蛋白的表达,荧光显微镜观察该基因亚细胞定位.结果:酶切和测序结果证实重组质粒含有PPARγ编码区序列且插入方向正确,转染后观察该基因亚细胞定位于胞核,胞质有弥散分布.结论:成功构建了小鼠PPARγ基因真核表达载体,该基因在MDA-MB-231细胞中成功表达,PPARγ基因主要集中表达于胞核.     

粉尘螨1类变应原T细胞表位重组蛋白的构建及鉴定

目的构建Der f1的T细胞表位融合肽基因的原核表达载体并表达鉴定。方法利用基因工程方法构建Der f1的T细胞表位融合肽嵌合基因,命名为Der f1T,并插入到原核表达载体p ET28a(+)中,形成重组原核表达载体p ET28a(+)-Der f1T,进行双酶切和测序验证后的阳性克隆转化到E.coli BL21(DE3)诱导其表达。制样进行SDS-PAGE分析表达产物,再进行纯化,并Western bloting鉴定表达的蛋白。ELISA法测定重组蛋白对粉尘螨过敏的患者血清Ig E抗体的结合能力。结果双酶切和测序结果说明原核表达载体p ET28a(+)-Der f1T构建成功;SDS-PAGE说明Der f1T诱导且纯化成功;Western bloting进一步说明Der f1T蛋白纯化成功;ELISA试验结果说明Der f1T对粉尘螨过敏的患者血清中Ig E结合能力与Der f1相比明显下降(P0.05)。结论成功表达Der f1的T细胞表位重组蛋白,为后续粉尘螨过敏患者提供特异性免疫治疗奠定基础。     

树鼩γ干扰素在大肠杆菌中的表达、纯化及免疫原性鉴定

目的:克隆树鼩γ干扰素(IFNγ)基因,在大肠杆菌中高效表达纯化并鉴定其免疫原性。方法:提取树鼩肺组织总RNA,经RT-PCR扩增出树鼩IFNγ基因,再克隆到原核表达载体p ET30a(+),构建重组表达质粒p ET-30a(+)-IFNγ,转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞,IPTG诱导表达树鼩IFNγ;经金属螯合柱复性及纯化,Western印迹和ELISA检测其免疫原性,并检测不同组织中IFNγ的分布情况。结果:构建了重组表达质粒p ET-30a(+)-IFNγ,重组蛋白在30℃、1 mmol/L IPTG诱导4 h获得较高表达量,镍柱复性纯化后得到较高纯度的树鼩IFNγ。Western印迹显示IFNγ可与兔抗人IFNγ单克隆抗体特异性结合,应用Western印迹和ELISA分别检测树鼩IFNγ的免疫原性和抗体滴度,在树鼩的鼻、心、肝、肺、肾、气管中检测到IFNγ。结论:在大肠杆菌中高效表达了重组树鼩IFNγ,复性纯化后具有良好的免疫原性。     

菠菜SoHb基因的原核表达及功能分析

为了进一步揭示菠菜非共生血红蛋白(SoHb)的功能,通过RT-PCR的方法从菠菜根中克隆了SoHb基因编码区全长序列,并将其克隆到原核表达载体pET32a上,构建原核表达载体p ET32a-SoHb,并转化大肠杆菌BL21 star(DE3)获得原核表达工程菌株。通过IPTG法诱导该重组质粒在大肠杆菌中得到高效表达,融合蛋白分子质量约为38 kDa,且在上清液和包涵体中均有表达,可溶性部分经Ni2+NTA亲和柱纯化,获得纯化的融合蛋白。与空载体相比,重组菌对硝化胁迫的抗性增加。以纯化的融合蛋白为抗原免疫昆明小鼠,制备多克隆抗体,并对其进行了Western blot检测。实验结果为进一步研究菠菜SoHb基因功能奠定了基础。     

家蚕蚕丝蛋白轻链基因克隆及原核表达研究

克隆家蚕丝素蛋白轻链基因并构建原核表达系统。以家蚕总RNA反转录cDNA为模板,利用特异性引物FiblF和FiblR扩增编码丝素蛋白轻链基因(Fibl)765bp片段,以pET-28a(+)构建pET-28a(+)-Fibl表达载体,将重组表达载体转化BL21(DE3)感受态细胞构建产丝素蛋白轻链(Fibl)蛋白工程菌。构建了原核表达载体pET-28a(+)-Fibl,经测序验证基因序列正确,经聚丙烯酰胺凝胶电泳和Western Blot初步判断出表达产物为35.3KD的丝素蛋白轻链蛋白。成功构建产丝素蛋白轻链蛋白的工程菌BL21-pET-28a(+)-Fibl,为丝素蛋白的原核表达研究奠定了基础。     

C19orf18蛋白的表达与纯化及多克隆抗体制备

旨在得到较高浓度和纯度的C19orf18蛋白,再将得到的目的蛋白用于制备其特异性的多克隆抗体。利用PCR技术扩增出C19orf18基因的胞内段和胞外段,中间用柔性肽连接,再将目的片段克隆到p ET28a(+)与p ET32a(+)载体上,通过诱导表达少量的目的蛋白,筛选出表达量较高的载体,再用筛选得到的表达量较高的载体大量表达目的蛋白,通过镍柱纯化得到较纯的C19orf18蛋白。用得到的蛋白免疫新西兰白兔,得到的抗血清先经过Protein A纯化,再进行抗原亲和纯化得到C19orf18蛋白多克隆抗体。结果显示,载体p ET28a-C19orf18蛋白表达量高于p ET32a-C19orf18,经过镍柱纯化后得到了较高浓度与纯度的目的蛋白,利用得到的目的蛋白作为抗原成功制备了其特异性的多克隆抗体。在原核细胞中成功表达了C19orf18重组蛋白,并得到了其特异性多克隆抗体,所制备的多克隆抗体可应用于ELISA、蛋白免疫印迹实验。     

小鼠S100A3蛋白的表达纯化及其多克隆抗体的制备

富含半胱氨酸的S100A3是S100蛋白家族成员,其表达具有组织和细胞特异性。本研究利用基因克隆技术将小鼠S100A3克隆到原核表达载体p ET28a(+)上,经过原核表达纯化获得了高纯度的目的蛋白,制备了高效价的兔多克隆抗体。重组小鼠S100A3蛋白原核表达和纯化方法的建立及多克隆抗体的制备为其生物学功能研究提供了材料,并对其它S100蛋白家族的表达纯化具有一定的参考意义。     

托佩克猪SLA-3原核表达载体构建及表达

目的:研究托佩克猪SLA-3-TPK的原核表达载体的构建及蛋白表达。方法:设计引物扩增SLA-3-TPK胞外区(命名为SLA-3-TPKe),并将此片段克隆至p MD19-T Simple Vector,经双酶切筛选阳性克隆测序,序列正确的克隆片段与表达载体p ET-21a(+)连接,转化宿主菌BL21,并经过诱导表达,SDS-PAGE检测目的蛋白的表达。结果:PCR成功扩增获得SLA-3-TPke,大小约为850bp,酶切后插入片段大小约为830bp,经克隆测序,阳性克隆序列与原序列一致,双酶切鉴定证实目的基因与p ET-21a(+)成功连接,经过IPTG诱导表达和SDS-PAGE检测,结果显示目的基因成功表达且目的蛋白大小约为31k Da。结论:该研究成功构建了托佩克猪SLA-3原核表达载体,获得了表达蛋白,为今后进一步的结构和功能研究奠定基础。     

金黄色葡萄球菌青霉素结合蛋白PBPX基因的克隆与表达

[目的]对金黄色葡萄球菌一种新的青霉素结合蛋白(PBPX)进行原核表达,为新型抗菌药物设计提供参考数据。[方法]将ATCC25923基因组数据通过Blast进行比对,从中发现了一个含有PBP保守结构域的基因序列,命名为PBPX。PCR扩增PBPX基因,将扩增产物酶切后与原核表达载体p ET-32a(+)连接,构建表达PBPX的重组质粒,将该重组质粒转化大肠杆菌TG1内,增菌培养后提取质粒,经PCR、双酶切鉴定后,再转化大肠杆菌BL21(DE3),对转化菌株诱导后进行10%SDS-PAGE分析。[结果]构建了表达载体p ET-32a(+)-PBPX,在37℃经异丙基-β-D硫代半乳糖苷(IPTG)诱导后获得表达,重组青霉素结合蛋白分子量为52. 2 k Da。[结论]PBPX基因成功克隆到表达载体内并获得了表达。     

解淀粉芽孢杆菌TF28抗菌蛋白AP1的表达、纯化与抑菌活性

本研究采用人工合成方法合成抗菌蛋白基因AP1,连接到p ET32a(+)表达载体,导入E.coli BL21菌株进行原核表达,表达产物经HIS柱纯化和肠激酶切割后测定抑菌活性。人工合成了分子量为321 bp的抗菌蛋白基因AP1,获得了p ET32a(+)-AP1-BL21基因工程菌株,该菌株在0.1 mmol/L IPTG,25℃诱导2 h,蛋白表达率为43.2%,HIS柱纯化后获得SDS-PAGE电泳一条带分子量为27 k D的融合蛋白,其含量为124.82 mg/L,收率为92%,肠激酶切割后的蛋白能抑制大豆根腐病菌和水稻恶苗病菌的生长。获得高效表达抗菌蛋白AP1的工程菌株,该菌株表达的抗菌蛋白纯化后具有抑菌活性,在植病生防方面具有应用潜力。     

甘蔗内生固氮菌Klebsiella variicola DX120E nifD基因的克隆、原核表达及纯化

基于NCBI数据库中固氮菌nif D基因的核苷酸序列,设计并合成特异性引物,以甘蔗内生固氮菌Klebsiella variicola DX120E为模板,通过PCR方法获得了Klebsiella variicola DX120E nif D基因的ORF;以p ET30a(+)为原核表达载体,构建重组表达质粒p ET30a-nif D。将正确的重组质粒转入原核表达菌株BL21(DE3),在28℃培养条件下经1 mmol/L的异丙基硫代半乳糖苷(isopro-ply-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导表达;通过SDS-PAGE电泳检测融合蛋白表达情况。结果表明,本研究克隆得到甘蔗内生固氮菌Klebsiella variicola DX120E nif D基因的ORF为1 452 bp,编码483个氨基酸;原核诱导表达后经提纯和质谱鉴定,该蛋白等电点为5.90,分子量为53.87 k D,与预期大小一致。该蛋白在原核表达系统中以包涵体的形式成功表达。利用Ni柱亲和层析方法进一步获得了纯度较高的重组蛋白,为今后单克隆抗体的制备、蛋白质印记杂交检测(Western Bloting)等研究奠定了基础。     

耐甲氧西林葡萄球菌PBP2a的质粒克隆与构建

目的克隆并构建耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）青霉素结合蛋白2a（PBP2a）全长及转肽酶区的原核表达质粒。方法登录基因文库查找获得mecA基因的编码序列,应用PCR技术扩增获得DNA片段,将此基因片段插入PET-32a载体,同时酶切鉴定阳性克隆,DNA序列测定验证序列正确性。结果 PCR扩增获得了mecA基因全长及转肽酶区DNA片段,成功插入到原核表达载体PET32a,双酶切鉴定及DNA序列测定证实插入片段正确。结论成功构建了PBP2a全长及转肽酶区片段表达质粒,为该蛋白的纯化表达和疫苗研究奠定了基础。     

大熊猫FOXL2基因的克隆、序列分析及表达

从大熊猫基因组中克隆了FOXL2基因,并对其进行序列分析及原核表达和真核表达.将FOXL2编码区序列克隆到原核表达载体pET-32a(+)中,转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导表达出FOXL2重组蛋白.成功构建了真核表达载体FOXL2-pcDNA3.1/V5-His C,并通过脂质体介导转染HEK293细胞,Western blot检测FOXL2蛋白表达.SDS-PAGE分析表明,FOXL2重组蛋白在诱导4h后表达量达到峰值,其大小约为58.9 kDa,Western blot分析结果显示重组蛋白能够被抗His单克隆抗体特异性识别.FOXL2基因的克隆及其表达为进一步进行FOXL2的活性检测以及应用研究奠定了基础.     

斑马鱼干扰素γ的克隆表达研究

目的：通过人工诱导斑马鱼干扰素的产生,证实两种斑马鱼干扰素γ基因ifng1-1和ifng1-2的存在,并克隆这两种干扰素基因,构建高效表达载体并做原核表达。方法：通过conA药浴,诱导斑马鱼干扰素γ的表达,即刻提取组织总RNA,并通过RT-PCR方法扩增两种干扰素γ基因。将目的基因连入表达载体pET24a,构建重组载体pET24a-ifng1-1和pET24a-ifng1-2。将载体转化BL21,并用IPTG诱导融合蛋白的表达。产物经SDS-PAGE检测,分析蛋白表达情况。结果：成功克隆了两种斑马鱼干扰素γ基因,构建了pET24a-ifng1-1和pET24a-ifng1-2重组载体,并实现了原核融合表达。结论：两种干扰素γ基因都能够被conA所诱生,且具有相似特性,表明两种干扰素γ都不是假基因,都有可能在免疫系统中发挥作用,本实验为进一步研究两种干扰素γ的功能奠定了基础。     

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。