重组人源性抗HBsAg Fab抗体纯化方法的比较研究

抗HBsAg Fab抗体被认为在预防和治疗HBV引起的肝病中具有重要的作用。为了建立稳定的、适于生产应用的重组人源性抗HBsAg Fab抗体的纯化工艺,本实验对不同纯化方法进行了比较研究。比较了抗Fab抗体亲和层析、ScFv单克隆抗体亲和层析和离子交换层析等3套纯化工艺在酵母发酵生产的重组人源性抗HBsAg Fab抗体纯化中的效率。结果显示,抗Fab抗体亲和层析柱纯化酵母表达的重组Fab,纯度为96．8％,但回收率偏低,只有30％～40％。ScFv单克隆抗体亲和层析纯化的重组Fab,纯度为97．5％,回收率达75％～85％。该工艺能很好的适应较小规模的生产应用。离子交换层析纯化的重组Fab,纯度为97％,回收率为75％～85％。该工艺能很好的适应较大规模的生产应用。以上结果表明,应用ScFv单克隆抗体亲和层析和离子交换层析纯化技术均能很好的纯化出重组人源性抗HBsAg Fab抗体,这两种纯化工艺不仅大大节约纯化成本,且纯化效率和回收率有很大提高。为莺组Fab抗体的工业化生产应用奠定了基础。     

人源性抗HBsAg抗体Fab段在酵母中的表达

通过分步整合的方式,将人源性抗乙肝表面抗原（HBsAg）抗体Fab的轻、重链基因分步整合到巴斯德毕赤（Pichia pastoris）酵母GS115菌株的染色体上,经甲醇诱导,成功地分泌表达出抗HBsAg抗体的Fab片段,表达量达50～80mg/L。ELISA结果显示重组酵母分泌表达出的Fab具有较强的结合HBsAg的能力。通过抗Fab的抗体柱亲和层析,纯化出了纯度较高的Fab产品。     

重组人源性抗HBsAg Fab抗体的肽质量图谱分析

重组人源性抗HBsAg Fab抗体具有较好的特异性和抗原结合活性,为了更好的阐明毕赤 酵母表达的重组人源性抗HBsAg Fab抗体的性质,用基质辅助激光解析飞行时间质谱(MALDI- TOF-MS)对重组Fab抗体的分子质量和肽质量图谱进行了分析。结果显示,毕赤酵母表达的重组 人源性抗HBsAg Fab抗体的分子质量为50678．49Da,与根据其一级结构计算的理论分子质量相 比多2763．84 Da,显示酵母表达的重组Fab抗体为糖蛋白。用胰蛋白酶酶解重组Fab抗体后进行 MALDI-TOF-MS分析显示,大部分的酶解肽段均能检测出来。结果表明毕赤酵母表达的重组Fab 抗体与预期的结构一致。     

人源性抗bFGF单链抗体表达载体的构建与酵母表达

为了提高人源性抗bFGF抗体的表达量,从噬菌体抗体库筛选出的人源性抗bFGF抗体基因中亚克隆单链抗体(single chain fragment variable,ScFv)基因,并将其构建到酵母表达载体pPICZαA中。表达载体质粒经线性化后,电转化法转化至毕赤酵母GS115中,甲醇诱导表达。表达产物经镍离子亲和层析和阴离子交换层析纯化,并检测其生物学活性。酶切鉴定结果显示人源性的酵母表达载体构建成功。SDS-PAGE和Western blot结果显示,抗bFGF单链抗体获得了高效表达,表达量可达124mg/L,目的蛋白大小为36 kDa左右。通过两步纯化方案,目的蛋白的纯度可达95%以上。ELISA结果显示纯化的目的蛋白可与bFGF特异性结合。CCK8检测结果显示,纯化的抗bFGF单链抗体可剂量依赖性地抑制人肺腺癌细胞株A549的增殖。研究结果表明在毕赤酵母中可获得人源性抗bFGF单链抗体高效表达,表达产物具有很好的生物学活性。     

重组猪卵透明带抗原pZP3a在毕赤酵母中的分泌表达

为制备rpZP3a蛋白供发展避孕疫苗研究,将编码天然提取pZP3a上的DNA序列（446—1423）插入至毕赤酵母分泌型表达载体pPICZaA上,重组质粒pPICZaA—pZP3a线性化后通过电穿孔转入毕赤酵母GS115,经抗生素Zeoein筛选获得工程菌。在2L发酵罐中,用甲醇诱导工程菌进行高密度发酵生产rpZP3a。分离浓缩发酵上清液,通过螯合铜离子的亲和柱纯化rpZP3a,用SDS-PAGE和Westernblot进行鉴定,以Quantity One软件对rpZP3a进行定量分析并计算纯度和回收率。用rpZP3a免疫家兔,以ELISA法和间接免疫荧光法检测抗血清对rpZP3a和猪卵透明带的抗体反应。获得了分泌表达rpZP3a的工程菌,其高密度发酵产物经分离纯化后获得能与抗pZP3抗体反应的46kD成分,命名为rpZP3a,平均产量为8mg／L,纯度达92％。回收率为63％。用其免疫家兔获得抗rpZP3a抗血清,ELISA测定显示能与rpZP3a和天然提取pZP3反应。间接免疫荧光法分析显示抗rpZP3a抗血清能与猪卵透明带反应,产生亮绿荧光。用酵母表达系统成功表达了rpZP3a,该蛋白保留有天然pZP3的免疫活性。     

内皮细胞抑制素酵母工程菌的高密度发酵及产物纯化和活性分析

用 30升发酵罐研究了内皮细胞抑制素 (EDN)酵母工程菌P .pastorisGS115 (pPIC9K EDN)的高密度发酵工艺 ,摸索出发酵培养基 ,pH ,诱导时间等对菌体生长和基因表达的影响 .根据所确定的最适条件进行发酵 ,通过补料和甲醇诱导 4 8h后 ,工程菌GS115 (pPIC9K EDN)生物量的A60 0 值达到 2 5 0 ,分泌量为 15 0mg L .发酵液经StreamlineSP ,SepharoseSPFF离子交换柱和Sepharose HeparinHiTrap亲和柱纯化 ,产物纯度达 97%以上 ,回收率为 6 0 % .Western印迹结果表明 ,酵母工程菌GS115 (pPIC9K EDN)表达的重组人内皮细胞抑制素具有天然EDN的免疫原性 .MTT法和抑癌实验结果显示 :纯化产物能抑制人脐静脉内皮细胞的增殖并能抑制移植于小鼠的黑色素瘤的生长 ,其平均抑瘤率是 94 2 % .     

重组猪卵透明带抗原pZP3α在毕赤酵母中的分泌表达

为制备rpZP3α蛋白供发展避孕疫苗研究,将编码天然提取pZP3α上的DNA序列(446~1423)插入至毕赤酵母分泌型表达载体pPICZαA上,重组质粒pPICZαA-pZP3α线性化后通过电穿孔转入毕赤酵母GS115,经抗生素Zeocin筛选获得工程菌。在2L发酵罐中,用甲醇诱导工程菌进行高密度发酵生产rpZP3α。分离浓缩发酵上清液,通过螯合铜离子的亲和柱纯化rpZP3α,用SDS-PAGE和Western blot进行鉴定,以Quantity One软件对rpZP3α进行定量分析并计算纯度和回收率。用rpZP3α免疫家兔,以ELISA法和间接免疫荧光法检测抗血清对rpZP3α和猪卵透明带的抗体反应。获得了分泌表达rpZP3α的工程菌,其高密度发酵产物经分离纯化后获得能与抗pZP3抗体反应的46kD成分,命名为rpZP3α,平均产量为8mg/L,纯度达92%,回收率为63%。用其免疫家兔获得抗rpZP3α抗血清,ELISA测定显示能与rpZP3α和天然提取pZP3反应。间接免疫荧光法分析显示抗rpZP3α抗血清能与猪卵透明带反应,产生亮绿荧光。用酵母表达系统成功表达了rpZP3α,该蛋白保留有天然pZP3的免疫活性。     

人SM22α在巴斯德毕赤酵母中的表达、纯化及抗体制备

目的：用酵母表达重组人平滑肌22α（SM22α）蛋白,制备兔抗人SM22α多克隆抗体。方法：利用PCR从pGEM3z—SM22α质粒扩增得到人SM22α基因编码区,重组至pPIC9构建酵母表达载体,转染巴斯德毕赤酵母,进行分泌型表达。表达产物经分步盐析和CM-纤维素柱层析纯化后,免疫家兔,制备兔抗人sM22α多克隆抗体。结果：所构建的pPIC9-SM22α酵母表达载体转染酵母感受态细胞后,外源性SM22α可整合至酵母染色体中,经甲醇诱导84h,可实现SM22α的高效表达与分泌。用70％硫酸铵处理上清液,收集沉淀进行离子交换层析纯化后,经变性的聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）可见一分子量为22kD的单一区带。用该纯化产物免疫家兔制备的兔抗人SM22α抗血清可用于检测人或大鼠血管壁中SM22α的表达水平。结论：重组人SM22α可在巴斯德毕赤酵母中进行高效表达与分泌,纯化蛋白可用于抗体制备,为研究SM22α功能提供了检测工具。     

表达重组人骨形态发生蛋白-7工程菌的发酵及表达产物的纯化

目的:研究表达重组人骨形态发生蛋白-7工程菌的发酵和表达产物的纯化工艺。方法:利用16L发酵罐发酵培养工程菌,设定了溶氧、搅拌速度、诱导时机、补料和培养基pH值等发酵条件;通过包涵体洗涤、离子交换层析法纯化目的蛋白。结果:工程菌目的蛋白质表达量占菌体总蛋白质的30%以上,纯化后目的蛋白的纯度可达98%。结论:建立了大肠杆菌高效表达人骨形态发生蛋白-7的发酵及纯化工艺。     

纤维连接蛋白C端肝素结合域多肽在毕赤酵母中的表达、纯化及鉴定

为在毕赤酵母中表达纤维连接蛋白C端肝素结合域(Fibronectin C-terminal heparin-binding domainFNCHBD)多肽并研究其功能,通过PCR技术扩增FNCHBD目的基因,将目的基因与T载体连接,经测序正确后,插入pAo815SM酵母表达载体增加基因拷贝数,然后酶切克隆入酵母表达载pPIC9K;将重组质粒Sal I酶切线性化后转化毕赤酵母菌株,筛选工程菌,经甲醇诱导表达,用SDS-PAGE检测发酵上清液,表明有重组蛋白FNCHBD多肽的高表达,表达产物通过离心、超滤、离子交换层析纯化,纯化产物通过SDS-PAGE、Western blotting印迹、质谱及肝素亲和层沉析对表达产物进行鉴定。结果表明利用酵母工程菌成功表达和纯化了FNCHBD多肽,多肽的分子量接近32 kDa,纯化产物的纯度可达95%以上,能被FN多克隆抗体特异识别且具有多肽肝素结合活性,为后续结构及功能的研究奠定基础。     

Production of recombinant humanized anti-HBsAg Fab fragment from Pichia pastoris by fermentation

In this report, we describe the high-yield secretory expression of the recombinant human anti-HBsAg Fab fragment from Pichia pastoris that was achieved by co-integration of the genes encoding the heavy and light chains (both under the control of alcohol oxidase promoter) into the genome of the yeast cells. The fed-batch fermentations were carried out in a 5 L scale. Both chains of the Fab were successfully expressed upon methanol induction. The absorbance (OD600) of the broth can reach 350 approximately 500 at the end of fed-batch phase. After the induction, the expression level of the recombinant Fab (soluble) reached 420 approximately 458 mg/L. The recombinant Fab fragment was purified from the crude culture supernatant by ion exchange chromatography and the purity of the recombinant Fab fragment was over 95%. The affinity activities of the crude fermentation supernatant and the purified Fab were analyzed by indirect ELISA, which showed that the purified recombinant Fab fragment had high affinity activity with hepatitis B surface antigen.     

High level expression of a promising anti-idiotypic antibody fragment vaccine against HIV-1 in Pichia pastoris

We have expressed the anti-idiotypic antibody 3H6 Fab directed against the HIV-1 broadly neutralising antibody 2F5 in methylotrophic yeast Pichia pastoris. The chimeric human/mouse Fab fragment was expressed under control of the inducible AOX1 promoter and secreted via the alpha mating factor leader of Saccharomyces cerevisiae. Bioreactor experiments showed the ability of the recombinant P. pastoris clone to secrete up to 260 mg/L Fab fragment in the culture supernatant during a five days cultivation time. Codon optimisation of the Fab expression cassette gave no further improvement of specific productivity when comparing 12 clones of each construct. The subsequent purification of Fab containing supernatants was done by anion exchange and size-exclusion chromatography with a recovery resulting in 70% of the recombinant protein. For verification of the suitability of the expression system we characterised the expressed protein with respect to both, its specificity and binding affinity and could not detect any significant difference between products from yeast derived and the hybridoma derived product. Finally we tested the implicit requirement of the carbohydrate moiety in the H2 loop of the original 3H6 antibody by introducing an asparagine to alanine replacement and, in a second experiment, inhibition of N-glycosylation by tunicamycin treatment. Biochemical analysis confirmed that the N-glycosylation does not contribute to the binding properties of 3H6.     

HBsAg/GM-CSF融合蛋白在毕赤酵母中的表达及其免疫原性研究

为探索一种提高乙肝病毒表面抗原免疫原性的新方法,用PCR和基因重组技术构建HBsAg与GM-CSF的融合基因,并在毕赤酵母中分泌表达HBsAg/GM-CSF(S-GM)融合蛋白。表达产物用SDS-PAGE检测,W estern b lot分析,离子交换柱纯化后免疫昆明鼠,ELISA检测免疫小鼠血清中抗HBsAg的抗体水平。结果显示S-GM融合蛋白在毕赤酵母中获得了表达,离子交换柱一步纯化即可得到纯度达90%以上的S-GM。W estern b lot分析S-GM可分别与抗HBsAg及抗GM-CSF的抗体特异结合。ELISA检测发现第一次免疫后4w出现抗HBsAg的抗体,加强免疫后融合蛋白组几乎全部阳转,且抗体水平较HBsAg组(P=0.009<0.05)及HBsAg和GM-CSF的混合物组(P=0.032<0.05)高。HBsAg/GM-CSF融合蛋白能够在毕赤酵母中表达,且可增强HBsAg的免疫原性,为提高乙肝疫苗的免疫效果提供了新的思路与方法。     

人源抗HBsAg单链抗体在巴氏毕赤酵母中的表达

在P.pastoris中分泌表达非融合抗HBsAg单链抗体（HBscFv）。设计引物从pGEMHBscFv上扩增目的基因,亚克隆至P.pastoris表达载体pPICZαA中,线性化后转化P. pastorisGS115;转化子经菌落PCR、高浓度Zeocin抗性筛选鉴定后,甲醇诱导目的蛋白表达。结果发现,重组HBscFv可以在α因子的引导下,分泌至培养基中,产量为80mg/L;分泌至培养基中的HBscFv具有结合HBsAg活性,活性总量在诱导培养72h后达最高峰,在诱导培养后期,HBscFv活性下降;PAS糖显色结果表明,酵母表达HBscFv是一种低糖基化蛋白或非糖基化蛋白。     

人骨保护素在毕赤酵母中的分泌表达及表达产物的生物活性分析(英文)

为了在毕赤酵母表达系统中分泌表达人骨保护素 (osteoprotegerin ,OPG) ,以人骨肉瘤细胞系MG6 3的mRNA为模板 ,采用RT PCR法得到人OPG编码区cDNA ,克隆入毕赤酵母表达载体pPICZ B ,电转化毕赤酵母GS115 (Mut+) ,经 3%甲醇诱导分泌表达人OPG与组氨酸的融合蛋白 .SDS PAGE及Western印迹分析表明 ,有分子量约 6 6kD的目的蛋白表达 .纯化后的表达产物加入体外培养的小鼠骨髓细胞培养基中 ,当浓度为 10 0ng ml时 ,象牙片上骨吸收陷窝的数量及玻片上的TRAP阳性多核细胞的数量均减少 (P <0 0 5 ) .而同时加入人OPG的多克隆抗体后 ,这一抑制作用可被拮抗 ,在浓度为 5 0ng ml时则无此作用 .人OPG蛋白在酵母系统的成功表达 ,为该蛋白的进一步应用研究提供了依据 .     

表达重组咖啡豆α-半乳糖苷酶的酵母工程菌的高密度发酵

用5 L发酵罐优化了重组咖啡豆α-半乳糖苷酶酵母工程菌pPIC9K-Gal/GS115(本室构建)的高密度发酵工艺.通过对发酵条件的优化,包括甘油补充量及补充时机、甲醇诱导量及诱导时机、溶氧控制、诱导时间等,重组咖啡豆α-半乳糖苷酶在毕赤酵母中得到了高效表达.利用所确定的最适条件进行发酵,菌体密度最终达到368 g/L以上,每批发酵液离心后可获得3.5 L的发酵上清,上清中的蛋白含量达到3 g/L以上,目的蛋白占上清总蛋白的50%以上,含量约为1.5 g/L,上清中α-半乳糖苷酶的活性维持在80 U/ml左右.确立工艺后又进行了3次发酵试验,证明了工艺的可行性和稳定性.为重组咖啡豆α-半乳糖苷酶在B→O血型改造和酶解大豆低聚糖方面的应用奠定了基础.     

巴曲酶在毕赤酵母中的高效表达

目的研究巴曲酶在毕赤酵母菌中的表达。方法按Pichiapastoris偏好密码子人工合成巴曲酶全基因,克隆到酵母分泌型表达载体pPICZaA中,将重组载体酶切线性化后经电转化转入X-33。筛选鉴定转化子．经摇瓶发酵甲醇诱导,酵母菌分泌表达有凝血活性的巴曲酶。经SDS-PAGE电泳确定其分子量为33．0 kDa．免疫印迹证明重组巴曲酶具有天然巴曲酶的免疫活性。结果经发酵条件的优化．发酵罐的表达量达到25000Ku／L发酵液。从每升发酵液中可纯化出11．0mg重组巴曲酶。结论巴曲酶毕氏酵母菌成功的构建．为重组巴曲酶止血药的开发奠定了基础。     

重组人小分子抗体ScFv-Fc发酵条件的优化及纯化

目的：研究重组人小分子抗体ScFv—Fc在毕赤酵母中分泌表达的最佳条件,以及ScFv—Fc的纯化方法。方法：分别从甲醇浓度、pH、诱导时间等方面对毕赤酵母重组菌株产生ScFv-Fc的发酵过程进行了优化;通过硫酸铵沉淀结合proteinA亲和层析柱,对ScFv—Fc的纯化方法进行了研究。结果：确定ScFv—Fc在毕赤酵母中分泌表达的最佳条件为：在pH5．2的条件下,以0．5％甲醇诱导72h。经过proteinA亲和层析柱纯化后,ScFv—Fc纯度可达94％以上。结论：确定了ScFv-Fe在毕赤酵母中分泌表达的最佳条件以及纯化方法,为重组抗体分子诊断、治疗试剂的开发以及抗体的人源化奠定了物质基础。     

人睫状神经营养因子在大肠杆菌和毕赤酵母中的表达和生物活性测定

The recombinant human ciliary neurotrophi factor(hCNTF)expressed in E.coli aggregatedas inclusion bodies and refolding procedure was necessary to obtine the active protein.To overcome the disadvantage,we cloned hcntf gene into yeast expression plasmid pPIC9K and collected the plasmid pPIC9K-hcntf.Plasmid pPIC9K-hcntf was transformed into yeast Pichia pastoris GS115,and screened on G418-SD plates.The transformants with high copies of hcntf gene were inoculated into BMMY media and induced with 0.5% methanol.The recombinant hCNTF was secreted into the media.The amount of hCNTF in the supernatant was about 10 mg/L when incubated in the conical flasks and reached up to 60 mg/L under fed-batch condition in 15 L fermentator.The recombinant hCNTF expressed in E.coli was renatured as the control.The neonatal rat dorsal root ganglion assay showed that proteins expressed in both systems have the activity of promoting the growth of neuron axons.The phenomenon can be observed with only 3 μg hCNTF expressed in yeast present,which indicates that hCNTF was successfully expressed in Pichia pastoris and has a relatively high activity.