新型猫源干扰素FeIFN-ω与干扰素FeIFN-α的表达及抗病毒活性比较

ω型干扰素(IFN-ω)与α型干扰素(IFN-α)同属于Ⅰ型干扰素,都具有抗病毒,抗增殖和免疫调节的功能,但它们之间的活性却存在较大差异.通过PCR扩增猫ω型干扰素基因(FeIFN-ω),根据GenBank公布的猫α型干扰素基因序列,合成猫α型干扰素基因(FeIFN-α).分别构建原核表达载体pET-His/FeIFN-α和pET-His/FeIFN-ω,转化大肠杆菌Rosetta(DE3)进行表达.表达产物经Ni-NTA亲和层析纯化,复性后蛋白用细胞病变抑制法进行抗病毒活性测定.结果显示,重组猫ω型干扰素(FeIFN-ω)抗病毒活性明显高于重组猫α型干扰素(FeIFN-α),尤其对H9N2亚型禽流感病毒(AIV),FeIFN-ω的活性是FeIFN-α的160倍,对犬瘟热病毒(CDV),FeIFN-ω的活性是FeIFN-α的4倍,而日本同类产品Intercat 对CDV和AIV均未表现活性.以上研究为以ω型干扰素为基础的抗病毒药物应用奠定了重要的理论基础.     

拟南芥海藻糖酶基因克隆及其在大肠杆菌中高效表达与功能研究

从拟南芥幼苗中提取RNA,通过RT-PCR克隆得到海藻糖酶基因后,将其构建到原核高效表达载体pET30a( )上并在大肠杆菌BL21菌株中进行高效诱导表达,继而对纯化得到的海藻糖酶蛋白进行活性检测和酶学特性研究.实验结果表明,植物源的海藻糖酶基因在异体大肠杆菌中能够高效表达,纯化获得的海藻糖酶蛋白在试管条件下具有较高的海藻糖水解活性,其活性最适温度为45℃.通过GC-MS分离检测,可以明显地看到酶反应过程中底物海藻糖和产物葡萄糖的含量随反应时间变化的消长关系,这充分证明克隆基因在大肠杆菌中的表达产物具有海藻糖酶的功能.     

鲤鱼肥胖基因的分子克隆及在大肠杆茵中的表达

为了研究鲤鱼肥胖基因的结构特点和体外表达产物的生物学活性,利用RT-PCR技术从鲤鱼肠系膜脂肪组织中扩增出鲤鱼肥胖基因的cDNA编码序列,分析表明该cDNA序列由438个核苷酸组成,编码146个氨基酸组成的多肽,鲤鱼肥胖基因与人、猪、鼠的相比,核苷酸同源性分别为84%、86%、95%;氨基酸的同源性分别为84%、82%、96%.构建了原核表达载体pET-28a-li,利用IPTG在大肠杆菌中进行了诱导表达,并对表达产物进行了初步纯化和生物活性检测,结果表明,鲤鱼肥胖基因在大肠杆菌中进行了高效特异性融合表达,融合蛋白质分子量约为20 kD,经薄层扫描分析,目的蛋白占菌体总蛋白的20.3%.表达产物经过纯化和复性能够明显抑制小鼠的摄食和生长,说明表达产物Leptin具有明显的生物学活性[动物学报 51(1)95-100,2005].     

线虫抗凝血蛋白c2的融合表达及其抗凝活性分析

目的:在大肠杆菌中表达硫氧还蛋白-线虫抗凝血蛋白c2(Trx-NAPc2)融合蛋白,并检测其抗凝活性。方法:将扩增的NAPc2基因经BamHⅠ和HindⅢ双酶切后连接到表达载体pET-32a中,转化至大肠杆菌BL21(DE3),分别经IPTG和乳糖诱导表达;表达产物经镍琼脂糖凝胶FF纯化后,用体外凝血酶原时间(PT)和活化部分凝血活酶时间(aPTT)试验检测抗凝血活性。结果:构建了pET-32a/NAPc2表达质粒,并在大肠杆菌BL21(DE3)中高效表达,表达产物主要以可溶形式存在,纯化的Trx-NAPc2融合蛋白能明显延长PT及aPTT。结论:在大肠杆菌中高效表达了具有生物活性的Trx-NAPc2融合蛋白,为进一步研究NAPc2的功能及应用奠定了基础。     

拟南芥海藻糖酶基因克隆及其在大肠杆菌中高效表达与功能研究

从拟南芥幼苗中提取RNA, 通过RT-PCR克隆得到海藻糖酶基因后, 将其构建到原核高效表达载体pET30a(+)上并在大肠杆菌BL21菌株中进行高效诱导表达, 继而对纯化得到的海藻糖酶蛋白进行活性检测和酶学特性研究。实验结果表明, 植物源的海藻糖酶基因在异体大肠杆菌中能够高效表达, 纯化获得的海藻糖酶蛋白在试管条件下具有较高的海藻糖水解活性, 其活性最适温度为45℃。通过GC-MS分离检测, 可以明显地看到酶反应过程中底物海藻糖和产物葡萄糖的含量随反应时间变化的消长关系, 这充分证明克隆基因在大肠杆菌中的表达产物具有海藻糖酶的功能。     

人血管内皮生长因子受体KDR胞外3区的表达与配体结合活性的鉴定

血管内皮生长因子受体(VEGFR)是血管内皮生长因子的特异性受体,VEGFR-2在介导VEGF刺激内皮细胞增殖及血管通透性等生物学活性中起重要作用.在大肠杆菌中实现可溶性的人血管内皮生长因子受体KDR胞外3区的表达,并鉴定其与配体结合的活性.采用重叠PCR的方法合成人血管内皮生长因子受体KDR胞外3区基因,将该基因与高效表达载体pET-32a重组,转化大肠杆菌Rosetta(DE3)中,表达产物依次经过CM阳离子交换树脂和镍柱亲和层析纯化.利用ELISA法和体外抑制VEGF刺激的人脐静脉内皮细胞增殖实验检测表达产物与配体结合的活性.SDS-PAGE显示,目的蛋白主要以可溶性Trx-KDR3融合蛋白表达于胞质,30℃时1 mmol/L IPTG诱导细菌5 h融合蛋白表达量约占胞质可溶性总蛋白的20%,经CM阳离子交换树脂和镍柱亲合层析纯化得到纯度为95%的产物,Western blotting鉴定是目的蛋白.ELISA和体外HUVEC细胞增殖实验显示,表达产物具有特异性结合hVEGF165的活性,且该作用呈一定的浓度依赖性.具有配体特异性结合活性的可溶性人血管内皮生长因子受体KDR胞外3区成功表达,为靶向血管抗肿瘤治疗和相关抗体的研究奠定了基础.     

鲤鱼肥胖基因的分子克隆及在大肠杆菌中的表达

为了研究鲤鱼肥胖基因的结构特点和体外表达产物的生物学活性 ,利用RT PCR技术从鲤鱼肠系膜脂肪组织中扩增出鲤鱼肥胖基因的cDNA编码序列 ,分析表明该cDNA序列由 4 38个核苷酸组成 ,编码 14 6个氨基酸组成的多肽 ,鲤鱼肥胖基因与人、猪、鼠的相比 ,核苷酸同源性分别为 :84 %、 86 %、 95 % ;氨基酸的同源性分别为 84 %、 82 %、 96 %。构建了原核表达载体 pET 2 8a li,利用IPTG在大肠杆菌中进行了诱导表达 ,并对表达产物进行了初步纯化和生物活性检测 ,结果表明 ,鲤鱼肥胖基因在大肠杆菌中进行了高效特异性融合表达 ,融合蛋白质分子量约为 2 0kD ,经薄层扫描分析 ,目的蛋白占菌体总蛋白的 2 0 3%。表达产物经过纯化和复性能够明显抑制小鼠的摄食和生长 ,说明表达产物Leptin具有明显的生物学活性     

具有抗血小板聚集功能的新型葡激酶突变体的表达、纯化及性质

[目的]为解决溶栓后再栓塞问题,构建N-端含RGD(Arg-Gly-Asp)序列的葡激酶双功能突变体.研究突变体的表达和纯化,并进行性质分析.[方法]将突变后的葡激酶突变体序列连入pBV220质粒,转化大肠杆菌BL21进行表达.阳离子交换、凝胶过滤和阴离子交换三步层析法纯化表达产物,采用溶圈法对纯化产物进行生物学活性测定,并测定纯化产物对血小板聚集的抑制效应.[结果]PAGE扫描结果显示,葡激酶突变体蛋白在大肠杆菌BL21中的表达量约占菌体蛋白总量的40%～50%;三步层析纯化后,HPLC测定其纯度可达95%.酪蛋白凝胶板溶圈法测得其比活性分别为10.8×104和11.0×104HU/mg,与野生型葡激酶活性相当;且具有明显的抗血小板聚集活性,血小板聚集仪测定其血小板聚集抑制率分别为10.72%和19.71%,明显高于野生型葡激酶血小板聚集抑制率.本实验利用pBV220载体高效表达了葡激酶突变体基因,得到了高纯度、高活性的突变体蛋白,为葡激酶生产产业化和临床应用奠定了良好的基础.     

精氨酸脱亚氨酶的表达、纯化和活性研究

目的：建立精氨酸脱亚氨酶的高效表达菌种和纯化工艺路线。方法：人工合成编码支原体精氨酸脱亚氨酶（arginine deiminase, ADI）的基因,构建pBV220-ADI原核表达载体,转染大肠杆菌DH5α中并诱导表达目的蛋白,离子交换层析和分子筛层析法纯化目标蛋白。采用体外精氨酸降解试验测定纯化产物活性。结果：成功构建了原核表达载体pBV220-ADI,基因侧序正确。转化大肠杆菌DH5α后筛选到高水平表达目的蛋白的菌株,目标蛋白以包含体形式存在于胞浆内,表达水平超过全菌体蛋白的35%。采用盐酸胍溶解包含体、低温条件下稀释和透析的方法进行复性。顺次采用阳离子交换和凝胶过滤层析对复性液进行纯化,最终获得纯度达到95%的活性产物。活性测定表明,纯化的ADI比活性为80IU/mg。结论：成功构建了ADI的高效表达菌种,建立了目标物质的分离纯化方法。     

牛γ-干扰素在大肠杆菌中的表达及抗原性鉴定

目的在大肠杆菌中高效表达牛γ-干扰素（bovine interferon-γ,BovIFN-γ）,并对其生物活性进行初步鉴定。方法依据GenBank上基因序列人工合成BovIFN-γ基因,PCR方法扩增该基因,将其插入PET-28a载体构建原核表达质粒,转化大肠杆菌BL21中,在IPTG诱导下表达BovIFN-γ,并进行Western blot鉴定。Ni-NTA亲和层析法和电洗脱方法纯化表达的重组蛋白,用Western blot和商品化的BovIFN-γ检测试剂盒进行重组蛋白的抗原性检测。结果成功构建了BovIFN-γ原核表达载体PET-28a-BIFN-γ,并在大肠杆菌中高效表达,表达蛋白约占菌体总蛋白的32%,表达产物主要以可溶性形式存在于菌体裂解液上清中;重组蛋白可与BovIFN-γ单克隆抗体反应,Ni-NTA亲和层析法纯化的重组蛋白抗原活性比电洗脱方法纯化的抗原活性高。结论在大肠杆菌中成功表达了可溶性的BovIFN-γ蛋白,可与BovIFN-γ单抗发生反应,纯化的重组蛋白具有良好的反应原性。     

番茄内质网ω-3脂肪酸去饱和酶基因原核表达载体的构建与鉴定

通过RT-PCR的方法从番茄叶片克隆到内质网ω-3脂肪酸去饱和酶(LeFAD3)基因的部分编码区,该片段cDNA为309 bp,将其克隆到pET-30a(+)载体中,酶切位点分别是BamH I和Sac I,构建了原核表达载体pET-LeFAD3,并在大肠杆菌BL21中表达融合蛋白,经IPTG诱导蛋白表达,提取蛋白并采用SDS-PAGE和蛋白质免疫印迹法检测目的蛋白的表达情况.酶切鉴定结果表明,LeFAD3基因原核表达载体构建成功,目的蛋白成功表达.     

提高大肠杆菌可溶性重组蛋白表达产率的研究进展

大肠杆菌表达重组蛋白相比真核细胞具有成本低廉、大规模发酵容易、条件易于自动化控制等优点,通过大肠杆菌表达重组蛋白是一种高效、经济的途径,重组蛋白表达量可达到大肠杆菌总蛋白质量的50%。具有正常生化活性的重组蛋白通常为可溶性形式,因而对于以得到活性产物(如抗体、酶等)为目的的研究,通常采用可溶性表达途径。目前已有多种以可溶性重组蛋白为活性物质的治疗性药物经批准上市,但并非所有外源基因均能实现可溶性高表达,因此重组蛋白的可溶性高表达具有重要研究价值。在总结近年提高经大肠杆菌可溶性表达重组蛋白产率研究的基础上,从启动子的选择、SD序列的引入、信号肽的优化、宿主细胞的选择、共表达其他蛋白质,高密度发酵等方面阐释在大肠杆菌中提高可溶性重组蛋白表达产率的方法。     

T7启动子作用下抗人TNF-α单链抗体的表达

基因工程技术构建的抗人TNF-α单链抗体克隆入表达载体pET15b-Etag中,在T7启动子的作用下,经0.1 mmol/L IPTG诱导,在大肠杆菌BL21(DE3)中获得高效表达,其表达量占菌体总蛋白的38%.表达产物大部分以包涵体形式存在,而一小部分以有活性的可溶性形式出现于细菌的外周质中.这部分可溶性的表达产物占菌体总蛋白的6%,经双抗体夹心法和斑点印迹分析表明它具有抗原结合活性.     

金黄色葡萄球菌肠毒素C的原核表达、纯化及活性鉴定

目的：在大肠杆菌中表达金黄色葡萄球菌肠毒素C（SEC）,并对其活性进行检测。方法：以金黄色葡萄球菌基因组为模板扩增SEC基因,经测序正确后插入原核表达载体pBV220中,转化大肠杆菌DH5α后温度热诱导重组SEC表达;表达产物经阳离子柱纯化后,用ELISA鉴定其抗原性;通过观测表达产物对鼠脾淋巴细胞的刺激增殖情况,检测其超抗原活性。结果：构建了SEC-pBV220原核表达载体,在大肠杆菌中可快速、高效表达SEC蛋白,表达产物具有超抗原活性。结论：实现了SEC的原核表达。     

胸腺素α原融合蛋白基因表达、纯化与生物学活性

胸腺素α原及胸腺九肽在体内免疫方面有重要作用 .根据大肠杆菌遗传密码的偏爱性 ,设计并人工合成了胸腺素α原及胸腺九肽融合蛋白的特异引物 .以胸腺素α原cDNA为模板 ,应用PCR及分子克隆技术构建了该融合蛋白的编码基因 ,将其插入pBV2 2 0质粒 ,转化大肠杆菌 ,通过温度诱导使该融合蛋白高效表达 ,并对表达产物进行了高效特异性纯化 .运用MTT法初步测定了该融合蛋白的活性 .结果表明 ,该融合蛋白对氢化可的松诱导的胸腺细胞损伤有一定的保护作用 ,为今后进一步研究和应用该融合蛋白奠定了基础     

Exendin -4在大肠杆菌中的串联表达、纯化及活性鉴定

目的:完成钝尾毒蜥Exendin -4基因在大肠杆菌中的串联高效表达.方法:按照大肠杆菌偏爱密码子设计Exendin -4基因片段,利用同尾酶构建多拷贝串联的表达载体,于大肠杆菌BL21( DE3)中诱导表达,SDS - PAGE鉴定结果,表达产物Ni柱纯化后肠激酶切割,高效液相色谱及四级杆-飞行时间质谱纯化、鉴定,确定目标产物,作用胰岛瘤细胞INS -1检测胰岛素释放活性.结果:成功构建重组载体pET28a -(Exendin -4)n(n=2,4,6),且均获得可溶性表达产物,重组表达蛋白经切割、纯化、鉴定和制备,最终得到纯度98%的Exendin -4,其具有与标准品相似的促葡萄糖刺激的胰岛素释放活性.结论:试验成功利用串联表达方式制备有活性的Exendin -4,为下一步2型糖尿病治疗药物的研究奠定了基础.     

大肠杆菌trpBA基因的克隆表达

目的:提高大肠杆菌中色氨酸合成酶的表达量和表达活性。方法:利用PCR方法从大肠杆菌K-12的基因组中直接克隆出紧密连锁trpB和trpA基因(简称trpBA),并将其连接到原核表达载体pet22b( )中,得到重组质粒pet22b( )-trp-BA,转化大肠杆菌BL21,IPTG诱导重组蛋白表达,表达产物经SDS-PAGE分析并用比色法测定其活性。结果:凝胶电泳可见PCR扩增产物大小约为2kb,SDS-PAGE鉴定目的蛋白的Mr分别约为29000和44000,色氨酸合成酶α、β亚基分别得到了高效表达,色氨酸合成酶活性提高到对照菌的3.7倍。结论:成功构建了重组质粒pet22b( )-trpBA,色氨酸合成酶的表达量和表达活性在大肠杆菌中得到了提高,为高产色氨酸基因工程菌的构建奠定基础。     

重组虎纹捕鸟蛛毒素Ⅰ用pET_(31)b载体的表达和纯化

化学全合成虎纹捕鸟蛛毒素 Ⅰ (HWTX Ⅰ )基因在大肠杆菌中被表达 ,采用pET31b载体 ,表达产物N端为大肠杆菌酮基立体异构酶的融合蛋白 ,经亲和连续 6个组氨酸的亲和柱层析后 ,溴化氰切割融合蛋白 ,再经高效液相色谱反相柱纯化 ,得到了重组虎纹捕鸟蛛毒素Ⅰ .质谱分析及N端测序表明 ,rHWTX Ⅰ系正确表达产物 .还原复性的rHWTX Ⅰ表现出与天然HWTX Ⅰ一致的生物学活性     

低出血倾向、低免疫原性葡激酶mSAK(K130T,K135R)的表达、纯化与活性测定

为了有效降低葡激酶应用的副作用,构建低出血倾向、低免疫原性葡激酶突变体,高效表达纯化后进行活性鉴定,以野生型重组葡激酶基因为模板,PCR法引入突变位点(K130T,K135R),并将该片段克隆测序鉴定后,克隆至表达载体pBV220,构建低免疫原性葡激酶突变体.表达后的蛋白用Q-SepharoseFF柱与SephacrylS-200进行纯化,纤维蛋白溶圈法进行活性测定,体外抗体中和试验与豚鼠免疫试验测定突变体蛋白的免疫原性,同时进行动物体内出血倾向观察.测序结果表明,相应位点获得突变,无非特异性突变,将突变后的片段连接pBV220导入大肠杆菌热激诱导获得了高效表达,表达产物占菌体总蛋白的40%~50%.产物主要以可溶性形式存在,经两步纯化后的蛋白的纯度可达98%以上.活性测定试验表明,该突变体的活性较野生型葡激酶稍低,体外中和抗体试验和豚鼠免疫试验证明免疫原性大为下降,豚鼠的皮肤出血以及肺部病理切片均显示该突变体蛋白引起的出血倾向明显降低.     

重组虎纹捕鸟蛛毒素Ⅺ用pMAL-p2X载体的表达和纯化

虎纹捕鸟蛛毒素Ⅺ基因通过PCR扩增 ,插入pMAL p2X载体 ,基因 5′端插入凝血酶切割位点 .在大肠杆菌中经IPTG诱导高效分泌表达 .表达产物N端含麦芽糖结合蛋白 ,融合蛋白被分泌到大肠杆菌的胞间质 .经冷渗透休克后 ,透析脱盐 ,用凝血酶切割融合蛋白 ,再经SuperdexTM75分子筛柱层析、高效液相色谱反相C18柱纯化 ,得到重组虎纹捕鸟蛛毒素Ⅺ .质谱分析表明 ,rHWTX Ⅺ系正确表达产物 ,重组HWTX Ⅺ表现出与天然HWTX Ⅺ一致的生物学活性 .