鸡氨肽酶H在大肠杆菌中的表达、纯化与部分酶学性质分析

氨肽酶H(Aminopeptidase H, APH))是生物组织内一种常见的氨基内肽酶, 但因为天然材料中含量很低, 基本无法深入研究其催化机理、功能与结构的关系及其在生物体内的确切功能。从鸡肝组织克隆了APH的全基因序列, 并把该序列亚克隆到载体pET22b(+)上, 然后转化大肠杆菌Rosetta(DE3), 构建了APH的表达菌株。该菌株经IPTG诱导, 在SDS-PAGE上明显出现一条与天然APH理论分子量一致的新增蛋白带, 该条带的浓度随着表达时间的延长逐渐加深; 6 h基本达到平衡, 此时重组蛋白占总蛋白的16.7%, 表达水平高达94.7 mg/L。对表达产物进行了活性检测、纯化和酶学性质分析, 发现重组蛋白在亚基构成, 热稳定性, 最适pH等方面与天然APH基本相同, 据此可以确认表达产物确实是APH, 发酵液总活力达到1636 u/L。这些结果为APH的催化机理及其在生物体内的功能的阐明奠定了重要的物质基础。     

嗜吞噬细胞无形体aph0653的克隆表达及重组蛋白的抗原性分析

目的:克隆表达嗜吞噬细胞无形体(Anaplasma phagocytophilum,AP)APH0653基因,并对表达产物进行抗原性分析。方法:以嗜吞噬细胞无形体基因组DNA为模板,使用特异性引物,PCR扩增APH0653基因并克隆入原核表达载体进行表达。使用镍柱亲和层析纯化重组蛋白,并应用免疫印迹方法检测APH0653与嗜吞噬细胞无形体感染血清的免疫反应性。结果:菌落PCR、DNA测序和SDS-PAGE蛋白凝胶电泳表明APH0653基因已成功克隆入原核表达载体,并可诱导表达重组蛋白。免疫印迹实验表明AP阳性血清可识别重组蛋白APH0653,并产生明显的特异性条带。结论:嗜吞噬细胞无形体APH0653蛋白可在原核表达系统中高效表达,且重组蛋白具有较好的抗原性。     

重组蓖麻毒素A链蛋白的可溶性表达、纯化与抗原性分析

用PCR方法从克隆质粒pUC19-RTA中扩增出蓖麻毒素A(RTA)链基因,序列分析正确后,亚克隆到原核表达质粒pET-His中,构建重组表达质粒pET-HisRTA,再转化到E.coliBL21(DE3)plysS中获得表达工程菌株BL21/pET-HisRTA。该工程菌在30℃经0.4mmol／LIPTG诱导4h后获得可溶性表达的目的蛋白,约占菌体总蛋白的18.45％,SDS-PAGE分析显示表达的蛋白区带与RTA相对分子量相符,约32kDa左右。表达产物经Ni-NTA亲和层析法一步纯化,蛋白纯度约达97.53％,并可得到约18mg/L重组RTA蛋白。Western印迹和间接ELISA结果证明,重组RTA蛋白与抗天然蓖麻毒素多抗可发生特异性的抗原抗体反应,具有良好的抗原性,这为制备RT特异性抗体及建立RT的检测方法奠定了基础。     

里氏木霉Cel5A基因优化及其在毕赤酵母中的高效表达

内切纤维素酶Cel5A缺乏是限制纤维素酶制剂高效酶解天然纤维素的关键因素。本文尝试构建高效表达里氏木霉Cel5A的毕赤酵母重组菌株以弥补目前Cel5A的天然分泌不足,通过基因密码子偏好性优化里氏木霉Cel5A基因和构建表达载体p PIC9K-eg2,并将其电转入毕赤酵母GS115以构建重组子,利用浓度梯度平板和摇瓶发酵筛选获得一株高产毕赤酵母Pichia pastoris菌株GS115-EGⅡ。重组酶的酶学性质分析显示,该酶分子量50 k Da、最适p H(p H 4.5)略有降低及最适反应温度为60℃,专一性地作用于非结晶纤维素,与天然里氏木霉Cel5A并无明显区别。通过摇瓶发酵的初步优化,该菌摇瓶培养条件:培养温度28℃、起始p H 5.0、接种量2%、每24 h添加甲醇1.5%(V/V)、每24 h添加山梨醇4 g/L及吐温80添加4 g/L,发酵192 h重组酶酶活达到24.0 U/m L。进一步上罐(5 L)发酵180 h,该重组酶Cel5A酶活高达270.9 U/m L,蛋白含量达到4.16 g/L。重组毕赤酵母P.pastoris GS115-EGⅡ是一株适合于外源表达Cel5A的工程菌,该重组酶可替代天然分泌Cel5A适用于当前酶基生物炼制模式下木质纤维素基质高效水解中。     

Survivin的表达和功能研究

目的 探讨Survivin基因在各种组织中的表达及其功能研究。结论 利用RT-PCR方法确认了Survivin在多种胚胎和肿瘤组织中的表达;利用分子克隆方法构建表达了重组Survivin蛋白,体外检测到该重组蛋白与RhSmac具有良好的结合活性;经脂质体转染重组Survivin蛋白的L929细胞与对照相比具有更好的存活率。     

黑曲霉C112纤维二糖酶基因的克隆与生物信息学分析

以紫外诱变获得的高产纤维素酶黑曲霉C112菌株为模板,采用RT-PCR技术克隆黑曲霉C112的纤维二糖酶基因bgl(Gen Bank登录号:KP307454);该基因全长2 934 bp,含有非编码序列,编码860个氨基酸,等电点为4.70,核酸序列与数据库的Aspergillus niger(Gen Bank登录号JX982101.1)同源性达到了99%;生物信息学分析表明,纤维二糖酶为具有一定亲水性的稳定酸性分泌蛋白;二级结构以α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲为结构元件;该基因经IPTG诱导重组蛋白表达,SDS-PAGE检测结果表明,重组表达产物的相对分子量约为93.3 k D,与预期相符;纤维二糖酶在大肠杆菌BL21中胞内融合表达,重组蛋白p NPG酶活为5.847U/m L,最适反应温度为50℃,最适p H值为5.0。     

人层粘连蛋白α4链LG3组件的克隆、测序及在原核细胞中的表达

用Trizol法提取胎盘组织总RNA,通过RTPCR方法获得人层粘连蛋白α4链LG3组件的特异扩增产物。将PCR产物克隆入PMD18T载体中,PCR与酶切鉴定正确后进行序列测定。用测序正确的克隆片段与原核表达载体PET28a进行体外重组,构建了LG3的原核表达载体,并在BL21(DE3)菌株中得到了表达。     

分散泛菌蔗糖异构酶在大肠杆菌中的表达及发酵优化

为了提高分散泛菌Pantoea dispersa UQ68J来源的蔗糖异构酶产量,研究了不同信号肽及发酵条件对蔗糖异构酶在大肠杆菌中重组表达的影响。将携带天然信号肽的蔗糖异构酶基因优化后,转入大肠杆菌Escherichia coli BL21(DE3)构建重组表达菌株——ORI菌株,摇瓶发酵总酶活和胞外酶活分别为85 U/m L、65 U/m L。从天然信号肽开始第22位氨基酸作为成熟蛋白的起始,连接Pel B或Omp A信号肽构建P22和O22菌株,其中P22菌株发酵总酶活提高至138 U/m L,是ORI菌株总酶活的1.6倍;而O22菌株发酵总酶活和ORI菌株无明显差别。采用3.0 g/L的乳糖诱导,P22菌株的蔗糖异构酶总酶活提高至168 U/m L。在3 L发酵罐中,研究甘氨酸浓度和诱导时间对蔗糖异构酶分泌的影响,当补加0.5%甘氨酸,DCW为18 g/L(OD_(600)=30)开始诱导,P22菌株的蔗糖异构酶胞外酶活最高达1 981 U/m L,同时蔗糖异构酶总酶活达到2 640 U/m L,是已报道大肠杆菌重组表达蔗糖异构酶的最高水平。     

人层粘连蛋白α4链LG3组件在克隆、测序及在原核细胞中的表达

用Trizol法提取胎盘组织总RNA,通过RT-PCR方法获得人层粘连蛋白α4链LG3组件的特异扩增产物,将PCR产物克隆入PMD-18T载体中,PCR与酶切鉴定正确后进行序列测定,用测序正确的克隆片段与原核表达载体PET-28a进行体外重组,构建了LG3的原核表达载体,并在BL21（DE3）菌株中得到了表达。     

棉铃虫组织蛋白酶B多克隆抗体制备及鉴定

介绍了用重组的棉铃虫组织蛋白酶B(HCB)制备兔多克隆抗体的方法。用已经克隆得到的pGEX 4T 1 HCB重组质粒转化的大肠杆菌 (Escherichiacoli)BL2 1菌株进行诱导表达 ,获得融合表达的包涵体产物。经过变性、复性等方法处理包涵体 ,获得可溶性融合蛋白。用凝血酶裂解融合蛋白 ,再经SDS -聚丙烯酰胺凝胶电泳分离纯化目的蛋白HCB ,用做抗原免疫家兔。产生的抗血清经硫酸铵沉淀 ,最后得到了抗棉铃虫组织蛋白酶B的多克隆抗体。用间接酶联免疫吸附测定法测得该抗体对重组表达的组织蛋白酶B和棉铃虫体内的组织蛋白酶B的效价分别为 1∶5 1 2 0 0和 1∶2 5 60 0。通过免疫印迹检测证明此抗体不仅可以识别重组表达的棉铃虫组织蛋白B ,而且可以识别棉铃虫卵巢匀浆液中的棉铃虫组织蛋白酶B。     

肠三叶因子在大肠杆菌中的表达、纯化及其抗体制备

目的:获得肠三叶因子(ITF)的原核表达产物及抗rITF抗体,为深入研究ITF的作用机制及其受体研究奠定基础。方法:常规提取人小肠组织总RNA,用RT-PCR获得ITF编码基因片段,克隆至质粒pET32a获得原核表达栽体,双酶切和测序后转化至Origami B(DE3)用IPTG诱导表达,优化条件获得最大表达产量;用SDS-PAGE、Western blot鉴定表达产物,亲和层析纯化获得的重组蛋白rITF皮下多点注射家兔,制备多克隆抗体,并用此抗体进行大鼠肠组织免疫组化研究。结果:测序证实PCR扩增获得ITF全长基因序列与基因文库中的完全一致,将该基因片段正确插入表达载体pET32a中、优化表达条件后,重组蛋白的表达量达到50mg/L;Western blot证明重组蛋白具有良好的抗原性和特异性;通过Ni-NTA亲和层析、超滤离心后,得到90%纯度的蛋白;收集兔血清,纯化后获得特异性良好的ITF抗体,免疫组化染色肠组织显示ITF表达的部位定位于杯状细胞。结论:成功构建了表达载体pET32a-ITF,在大肠杆菌中表达并纯化获得纯度较高的rITF,并获得了生物活性较高的ITF抗体,ITF主要在肠道杯状细胞分泌表达。     

人胱硫醚β合成酶原核表达纯化及鉴定

目的：构建人胱硫醚β合成酶（human cystathionineβ-synthase,hCBS）基因原核表达载体,在E.coli BL21（DE3）中表达,并进行纯化和酶活性检测。方法：以胰腺细胞cDNA文库为模板,采用聚合酶链式反应（PCR）扩增hCBS基因蛋白编码区的全序列,克隆入原核表达载体pET32a（＋）,构建重组质粒pET32a（＋）-hCBS。经限制性内切酶双酶切及DNA序列分析鉴定目的基因后与人CBS基因（基因bank号：BT007154.1）完全一致,转入E.coli BL21（DE3）中,由IPTG诱导表达融合蛋白。结果：经SDS-PAGE、Western blot分析,证明诱导表达的蛋白为重组人CBS（rhCBS）。再由Ni-NTA树脂亲和层析,并脱盐冷冻干燥后获得重组rhCBS（约19 mg/L培养物）,并测得其比活力约为57 kU/g。结论：成功地表达纯化出具有功能活性的重组蛋白rhCBS,为进一步研究该酶的相互作用蛋白以及其在生物学和临床科学的作用奠定了基础。     

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.     

黄颡鱼免疫球蛋白M重链基因原核表达研究

在前期研究克隆得到黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)全长cDNA的基础上, 为进一步研究黄颡鱼免疫球蛋白M(IgM)重链的生物学功能, 设计特异性引物PCR扩增获得了编码成熟免疫球蛋白M重链基因的编码序列。将该基因编码片段连接到原核表达载体pQE30中, 构建黄颡鱼IgM重链的重组表达质粒IgM-pQE30。该重组质粒经酶切和测序鉴定后, 转入表达宿主大肠杆菌M15中诱导表达, 在30℃下, 经0.2 mmol/L IPTG诱导表达8 h, 可获得大量以包涵体形式存在的黄颡鱼IgM重链蛋白, 经SDS-PAGE电泳和Western blotting 分析表明, 新增的62 kDa蛋白条带与预期值相符, 且能与鼠源抗6×His的单克隆抗体特异性结合, 证明黄颡鱼IgM重链基因获得了高效原核表达。为进一步纯化该蛋白制备特异抗体, 研究其生物学功能奠定了基础。     

猪细小病毒NS1基因的原核表达及重组蛋白的复性

利用PCR技术扩增出PPVNS1基因抗原区。将目的基因与原核表达载体pGEX-4T-1进行连接并转化,重组质粒经鉴定并测序。测序结果表明,目的基因插入的位置、大小和读码框均正确,通过试验摸索并确定了表达NS1基因的最佳诱导条件:IPTG终浓度为1.0mmol/L,诱导时间为10h,温度为37℃,其表达量占全菌蛋白的29.8%。表达产物经SDS-PAGE分析,得到分子量约为52kDa的重组蛋白且以包涵体形式存在。重组蛋白经Westernblot检测,结果证明重组蛋白可被PPV阳性血清识别。用8mol/L尿素变性溶解包涵体,再用稀释方法和还原型、氧化型谷胱甘肽系统相结合的方法对重组蛋白进行复性。ELISA检测表明,复性后的重组蛋白有良好的生物活性。     

新喀里多尼亚弧菌CGJ02-2中四氢嘧啶合成基因簇ectABC的克隆及其功能鉴定

研究旨在克隆新的四氢嘧啶合成基因簇,并对其功能进行鉴定,为应用于四氢嘧啶的生产奠定基础。从新喀里多尼亚弧菌CGJ02-2中克隆获得四氢嘧啶合成基因簇ectABC,ectABC与表达载体pBAD连接后转化至大肠杆菌BW25113中,通过L-阿拉伯糖诱导表达。采用SDS-PAGE和液质联用鉴定重组表达蛋白,利用全细胞催化合成四氢嘧啶,通过高分辨质谱鉴定四氢嘧啶,并从天冬氨酸浓度、KCl浓度、温度和pH 4个方面优化催化条件。结果表明,来自新喀里多尼亚弧菌CGJ02-2 基因组的ectABC大小为2 235 bp。SDS-PAGE显示表达产物中有3个重组蛋白产生, 液质联用鉴定表明其分子量分别与ectA、ectB、ectC的理论分子量一致。高分辨质谱分析发现全细胞催化上清中有四氢嘧啶产生。优化后的最适全细胞催化条件为：天冬氨酸浓度100 mmol·L^-1,KCl浓度100 mmol·L^-1,温度30 ℃,pH 7.0,最优条件下产量为1.11 mg·mL^-1。研究从弧菌中克隆了四氢嘧啶合成基因簇ectABC,并在大肠杆菌BW25113中实现了异源表达和低盐环境下的四氢嘧啶合成,为大规模发酵生产四氢嘧啶奠定了基础。