人乳头瘤病毒16亚型L1蛋白在多形汉逊酵母中的优化表达

为了实现人乳头瘤病毒(Humanpa pillomavirus,HPV)16亚型衣壳蛋白L1在多形汉逊酵母(Hansenula polymorpha)中的高效表达,根据L1蛋白的氨基酸序列及多形汉逊酵母的密码子偏爱性,对L1蛋白的编码序列进行优化设计,合成了完整的编码序列,命名为HPV16L1。以甲醇诱导型启动子MOXp和终止子AOXTT为表达调控元件,以尿嘧啶合成相关基因URA3为筛选标记,构建了HPV16L1的重组表达质粒pYMOXU-HPV16。用SacII酶切质粒pYMOXU-HPV16使其线性化,电转化多形汉逊酵母菌株H-ura3,依据营养缺陷互补筛选重组菌株。通过PCR扩增及HPV16L1蛋白表达量分析表明已获得稳定高表达L1蛋白的重组汉逊酵母菌株HP-U-16L。摇瓶发酵条件的初步优化表明,以YPM(pH7.0)为基础培养基进行诱导培养,控制接种量使初始培养液OD600为1.0,每隔12h补加甲醇至终浓度为1%(V/V),37oC、200r/min条件下诱导培养72h后,HPV16L1蛋白的最高表达量为78.6mg/L。本研究为多形汉逊酵母源HPV16L1疫苗的研制奠定了基础。     

多形汉逊酵母研究进展

作为研究甲醇代谢、过氧化物酶体稳态和硝酸盐吸收的模式生物,多形汉逊酵母近年来在基础研究领域日益受到重视。在工程应用领域,利用多形汉逊酵母表达真核外源基因有特殊的优势。譬如容易得到高拷贝,在含油酸的培养条件下能够表达膜蛋白等。已有多种外源蛋白在多形汉逊酵母系统中得到表达。本文综述了多形汉逊酵母的基本生物学性质、基础研究领域概况及其在外源基因表达方面的特点和进展。     

超耐热酸性α-淀粉酶基因在多型汉逊酵母中表达及与在毕赤酵母中表达的比较研究

利用毕赤酵母的质粒载体pPIC9K将极端耐热古菌Pyrococcusfuriosus的超耐热酸性α-淀粉酶(Amy)基因转化到多型汉逊酵母HP-6中,获得重组汉逊酵母。经过甲醇进行诱导,表达产物的酶活性检测和SDS-PAGE电泳,证明α-淀粉酶(Amy)在多型汉逊酵母中利用AOX1启动子和α-因子信号肽有效表达并分泌到胞外。该酶的最适反应温度为90～100℃,最适作用pH为4.0～5.0,较之重组毕赤酵母的最适作用pH还低0.5。此外与毕赤酵母的重组蛋白相比,重组汉逊酵母α-淀粉酶不仅菌株筛选简便、周期短,而且具有更容易筛选到高拷贝转化子以及适用于大规模工业发酵等优点。     

多形汉逊酵母外源基因表达系统

多形汉逊酵母是一种有很大潜力的外源基因表达系统,已在科研和工业化生产上广泛应用。用它生产来源于真核生物的外源基因有许多优点,如重组菌减数分裂稳定、能进行正确的翻译后加工和修饰、表达量高等。许多有商业价值的蛋白质在这一系统中得到成功表达,有的已投入市场。本文综述多形汉逊酵母宿主菌的生物学特性、基因工程操作技术、发酵及外源基因表达等方面的特点和最新进展。     

多形汉逊酵母启动子的挖掘

多形汉逊酵母可以利用甲醇作为唯一的碳源和能量来源,是构建微生物细胞工厂的潜在宿主,在代谢工程改造和重组蛋白生产中引起了广泛关注.在合成生物学研究和代谢工程改造过程中,通常需要改变相关基因的转录水平来调节代谢通量,而这一过程需要借助不同种类、不同表达强度的启动子来实现.因此,对汉逊酵母糖酵解途径和活性氧(ROS)防御途径...     

绵羊PrP前体蛋白基因真核表达载体的构建及汉逊酵母中的初步表达

根据已知的绵羊PRNP基因序列设计引物,扩增出完整的PrP前体蛋白基因,将获得的基因克隆到pGEM-T载体中,得到插入PrP前体蛋白基因的pGEM-T-OPrP质粒,经PCR、酶切、测序鉴定后,用EcoRI和NotI从pGEM-T-OPrP上切下目的片段后,连接到汉逊酵母表达载体pFMDHZ-α-A中,通过PCR、酶切、插入鉴定保证正确插入后,经电转化将重组质粒pFMDHZ-α-A-OPrP转入多形汉逊酵母中,随后通过甲醇诱导进行表达。本研究表达的绵羊PrP前体蛋白,为绵羊痒的检测及诊断、PrP的结构与功能研究奠定基础。     

戊型肝炎病毒样颗粒在重组汉逊酵母中的发酵表达、纯化及其免疫原性分析

为了研制戊型肝炎新型基因工程疫苗,利用汉逊酵母表达系统表达重组戊型肝炎病毒样颗粒,成功构建了重组戊型肝炎疫苗工程菌株HP/HEV2.3,对该菌株的发酵条件和纯化工艺进行了研究。先将工作种子批进行发酵培养,收集发酵后的细胞培养物;对其先后进行细胞破碎、澄清和超滤、硅胶吸附和解吸附、超滤浓缩换液、色谱纯化及除菌过滤,制得重组汉逊酵母戊型肝炎病毒样颗粒,纯化收率为33%,纯度达99%;电镜观察显示该重组汉逊酵母戊型肝炎病毒样颗粒与天然戊型肝炎病毒颗粒理论大小一致,为32 nm;基因序列与理论一致;SDS-PAGE分析结果表明其表达的外源蛋白质分子量与预期的目的蛋白质分子量大小一致,均为56 k Da,表达量占细胞总蛋白的26%,表达水平为1.0 g/L发酵液;Western blotting、ELISA活性检测及小鼠免疫接种效力试验ED_(50)结果表明,此重组汉逊酵母戊型肝炎病毒样颗粒具有良好的抗原性和免疫原性,可用于制造戊型肝炎新型基因工程疫苗。     

戊型肝炎病毒Ⅳ型ORF2蛋白在汉逊酵母中的表达

为了寻求新型表达系统来研制戊型肝炎基因工程疫苗,利用甲基营养型汉逊酵母(Hansenulapolymorpha)系统表达戊型肝炎病毒(HepatitisEvirus,HEV)Ⅳ型结构区ORF2编码蛋白第112-607氨基酸片段。为实现目的基因在汉逊酵母中的高效表达,根据汉逊酵母偏爱密码子优化设计目的基因,用搭桥PCR法合成优化后的基因序列,并克隆到多拷贝表达载体上,转化汉逊酵母营养缺陷宿主菌ATCC26012(Ura3-),在选择培养基上培养,运用PCR法筛选得到携带外源基因的重组菌株,然后用含甲醇的培养基诱导表达,对表达产物进行SDS-PAGE、ELISA和Westernblot检测和鉴定。SDS-PAGE实验结果表明目的蛋白分子量约为56kD,表达量占菌体总蛋白的12%;ELISA检测结果表明表达产物为具有免疫反应性的HEVORF2蛋白,ELISA效价最高可达1∶2048,目的蛋白表达量随着基因拷贝数的增加呈升高的趋势;Westernblot鉴别实验结果证实表达产物与HEV多抗有特异性抗原抗体结合反应。HEV结构区ORF2蛋白在汉逊酵母中的成功表达,为研制基因工程戊型肝炎疫苗奠定了基础。     

虎源猫瘟热病毒VP2蛋白基因在毕赤酵母中的表达

克隆了虎源猫瘟热病毒VP 2蛋白基因并首次在Pichia pastoris酵母中进行了分泌表达。用特异性引物从虎源FPV中扩增出VP 2基因,将其克隆到pGEM-T载体中,得到重组质粒pTVP 2进行测序。用EcoR I和NotI双酶切pTVP 2,回收目的基因VP 2片段将其定向克隆到pPICZαA中,构建出重组质粒pPICZαAVP 2。将pPICZαAVP 2用SacI内切酶线性化后,电转化毕赤酵母细胞GS115,PCR法筛选阳性重组酵母,并用1%甲醇诱导表达。结果在重组酵母菌培养物上清中经SDS-PAGE检测到相对分子量约为32 kD的重组蛋白,W estern-b lotting证实该重组蛋白可以与FPV多克隆抗体发生特异性血清学反应,表明重组VP 2蛋白具有正确的空间构象,有望作为虎FPV感染的诊断和免疫预防用抗原。     

荧光定量PCR法检测重组汉逊酵母中HBsAg基因的拷贝数

重组汉逊酵母基因中外源基因拷贝数是影响目的基因表达水平和检测传代稳定性的重要因素,因此外源基因拷贝数的检测成为研究和分析重组基因的重要内容.利用快速、灵敏的荧光定量PCR法检测外源基因HBsAg拷贝数,以Mox基因为内源参照基因,通过梯度稀释法,建立了Mox基因和HBsAg基因的循环数(Ct值)与起始模板数的相关标准曲线,其相关系数分别达到0.9996和0.9982.通过比较目的基因HBsAg和内源参照基因Mox在同一荧光强度下出峰的循环数,获得了目的基因HBsAg在重组汉逊酵母中的拷贝数为39.发酵前后HBsAg基因在重组汉逊酵母中稳定存在,发酵前后拷贝数相差均小于6.2%.本方法快速、简便、准确,可以满足基因拷贝数检测的需要.     

重组乙肝疫苗纯度高效液相层析(HPLC)测定方法的改进

为建立重组汉逊酵母乙肝疫苗HPLC检定方法,应用TSK－G5000PW检测系统测定汉逊酵母重组乙肝疫苗表面抗原的纯度,对不同样品处理液的配比浓度和处理时间分别进行了探讨,作者选用DTT／Tween-80作为样品处理效果优于DTT＋Tween-20,1:50Tween-80与0.1mol/L等量混合为样品处理液的适宜浓度。样品处理液与等量样品混匀时间介于35s-2min时,HPLC分离效果好,结果稳定。该处理液及处理时间对CHO细胞及Merck酿酒酵母重组乙肝疫苗表面抗原的HPLC纯度测定无影响。结果表明：现有的HPLC检测系统用0.1mol/L DTT与1：50 Tween-80等量混合处理后能有效地检测不同类型重组乙肝疫苗表面抗原的纯度。     

丙型肝炎病毒核心蛋白基因在毕赤酵母中克隆与分析

目的:克隆丙型肝炎病毒核心蛋白基因及其上游DNA序列,为此基因的表达研究作准备。方法:用反转录和PCR方法从HCV的总RNA中扩增得到核心蛋白基因及其上游DNA序列,连接到pMD18-T载体上,用限制性内切酶切下目的基因,插入到巴斯德毕赤酵母表达载体pPIC9K中,构建成重组质粒,测序证明正确后,再将目的基因在毕赤酵母中进行克隆,鉴定。结果:重组质粒转化毕赤酵母后,经PCR鉴定,证明形成了目的基因的克隆。结论:应用毕赤酵母作为受体菌,pPIC9K为载体,成功克隆了HCV核心蛋白基因。     

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。     

犬冠状病毒S蛋白主要抗原区基因片断的表达及免疫原性

应用Pichiapastoris酵母表达了犬冠状病毒大熊猫野毒株(CCV DXMV)S蛋白主要抗原区基因片断.用特异性引物扩增出CCVDXMV株S1基因片断,并将其克隆到pGEM-T载体中得到pTS1.用KpnI和NotI双酶切pTS1回收目的基因S1定向克隆到pPICZαA中,构建出重组质粒pPICZ αAS1.将pPICZαAS1用SacI内切酶线性化后,电转化感受态GS115酵母细胞,用PCR法筛选阳性重组子.用1%的甲醇诱导重组酵母菌,取培养物上清进行重组蛋白的检测.结果重组酵母菌培养物上清用SDS-PAGE电泳可检测到相对分子量为106kDa大小的重组蛋白,Western-blot证实该重组蛋白可以与CCV多克隆抗体发生特异性血清学反应.凝胶薄层扫描分析表明,3株重组酵母菌在1%甲醇诱导144h后,重组蛋白S1表达量约占培养物上清总蛋白量的6.6-8.6%左右.用重组蛋白S1免疫BALB/C小鼠3次后,小鼠血清CCV中和抗体可达18-116,表明重组S1蛋白具有一定的免疫原性.     

犬冠状病毒S蛋白主要抗原区基因片断的表达及免疫原性

应用Pichia pastoris酵母表达了犬冠状病毒大熊猫野毒株(CCV DXMV)S蛋白主要抗原区基因片断。用特异性引物扩增出CCV DXMV株S1基因片断,并将其克隆到pGEM-T载体中得到pTS1。用KpnI和Notl双酶切pTS1回收目的基因S1定向克隆到pPICZCαA中,构建出重组质粒pPICZCαAS1。将pPICZCαASl用SacI内切酶线性化后,电转化感受态GS115酵母细胞,用PCR法筛选阳性重组子。用1％的甲醇诱导重组酵母菌,取培养物上清进行重组蛋白的检测。结果重组酵母菌培养物上清用SDS-PAGE电泳可检测到相对分子量为106kDa大小的重组蛋白,Westem-blot证实该重组蛋白可以与CCV多克隆抗体发生特异性血清学反应。凝胶薄层扫描分析表明,3株重组酵母菌在1％甲醇诱导144h后,重组蛋白S1表达量约占培养物上清总蛋白量的6．6-8．6％左右。用重组蛋白S1免疫BALB／C小鼠3次后,小鼠血清CCV中和抗体可达1：8-1：16,表明重组S1蛋白具有一定的免疫原性。     

葡萄酒有孢汉逊酵母属分子指纹图谱分析

为分析中国本土野生有孢汉逊酵母属Hanseniaspora酵母菌的种间差异和种内差异,构建分子指纹图谱,为优良有孢汉逊酵母资源的遗传多样性分析及开发利用提供科学依据。采用依赖于培养的经典方法包含WL营养培养基、26S rRNA基因D1/D2区域序列分析和5.8S-ITS-RFLP分析进行118株贵州紫云县刺葡萄自然发酵过程中分离的有孢汉逊酵母属酵母菌种水平的鉴定。采用Tandem repeat-tRNA（TRtRNA）指纹图谱法研究有孢汉逊酵母属酵母在两对微卫星引物扩增下的分子指纹图谱,并利用DPS软件分析不同分子指纹图谱类别之间的遗传发育关系。结果表明,118株贵州紫云县刺葡萄自然发酵过程中分离的野生有孢汉逊酵母属酵母菌,经依赖于培养的经典方法鉴定为3个种,包括Hanseniaspora opuntiae、H. uvarum和H. occidentalis。TRtRNA指纹图谱法的引物对一TtRNASC和5CAG扩增出5类图谱,而引物对二TtRNASC和ISSR-MB扩增出10类图谱,可以表现出所测118株有孢汉逊酵母属的种间差异和种内差异。其中种内差异主要表现在H. uvarum中。总体而言,贵州紫云县刺葡萄自然发酵过程中分离的有孢汉逊酵母属主要为H. opuntiae、H. uvarum和H. occidentalis,其中H. opuntiae和H. uvarum内部表现了不同的TRtRNA分子指纹图谱,表征了种内遗传多样性。     

日本脑炎病毒E蛋白在酵母双杂交系统中的表达及其对报告基因激活作用的检测

用日本脑炎病毒(JEV)E蛋白基因片段构建酵母双杂交诱饵载体,并检测其表达产物对酵母细胞有无毒性作用及对报告基因有无激活作用。用RT—PCR从JEV感染的鼠脑中扩增出JEV E蛋白基因片段,克隆入pUCl9质粒,经测序正确后,再亚克隆入酵母双杂交诱饵载体pGBKT7中。将重组质粒导入酵母菌AHl09,检测其表达产物在酵母细胞中对报告基因有无激活作用。成功获得JEV E蛋白基因片段,表达的E蛋白对酵母菌AHl09无毒性,对报告基因亦无激活作用。为利用酵母双杂交GAL4系统3进行JEV细胞受体蛋白的研究奠定了基础。     

寨卡病毒囊膜E蛋白的原核表达及其抗体制备

目的:在大肠杆菌BL21(DE3)中重组表达寨卡病毒(ZIKV)囊膜(E)蛋白的200个氨基酸(138～338)截短片段ZIKV-E~(200),制备其多克隆抗体,为寨卡病毒亚单位疫苗后续研究提供检测抗体。方法:用全基因序列合成方法合成寨卡病毒E蛋白全长基因,以该基因为模板,用PCR方法克隆ZIKV-E~(200)基因片段,经EcoRⅠ/XhoⅠ双酶切后连接到pET22b载体并转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,获得重组质粒pET22b-ZIKV-E~(200),将其转化大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞得到重组表达菌株pET22b-ZIKV-E~(200)。将37℃诱导表达后的菌液超声波破碎处理后制备ZIKV-E~(200)蛋白,将制备的抗原ZIKV-E~(200)免疫BALB/c小鼠,经3次免疫后,采集血清制备其相应的多克隆抗体,采用Western印迹检测多克隆抗体的特异性。结果:获得ZIKV-E~(200)基因片段,并构建了其相应的原核表达载体pET22b-ZIKV-E~(200),在大肠杆菌中表达了重组ZIKV-E~(200)蛋白,其相对分子质量约为25 000,与理论值一致;用分离的蛋白ZIKV-E~(200)免疫小鼠后获得了抗ZIKV-E蛋白的多克隆抗体,该多克隆抗体检测到了酵母表达的寨卡病毒E蛋白。结论:ZIKV-E~(200)蛋白的多克隆抗体可用于酵母表达的寨卡病毒E蛋白的检测等研究。     

重组(汉逊酵母)乙型肝炎疫苗副反应和抗体应答观察

观察重组(汉逊酵母)乙肝疫苗免疫儿童的副反应和抗体应答。按0、1、6月免疫程序,分别应用2批重组汉逊酵母疫苗和2批重组酿酒酵母疫苗,免疫221名6至12岁儿童,其中汉逊酵母疫苗1批(A)接种102人,另一批(B)接种26人,重组酿酒酵母疫苗1批(C)和另1批(D)分别接种74和19人。观察每次接种后的副反应和全程免疫一月后(T7)的抗体应答。儿童接种汉逊酵母疫苗后副反应发生率低,有个别出现发热反应,但均低于37.8℃,且为一过性。T7时4组儿童抗HBs血清阳转率均在96%以上,GMT范围在229.98～338.83IU/L之间。免疫A批疫苗儿童组抗体滴度(GMT)显著高于免疫C批疫苗组(270.33、229.98IU/L;P<0.05)。汉逊酵母乙肝疫苗具有较好的安全性,免疫儿童抗体应答水平较高。     

重组蛋白的委托生产

髭田酱油公司从4月以Bacillus brevis为宿主利用分泌生产技术,开始重组蛋白的委托生产。B.brevis47株是与名古屋大学共同开发的高性能宿主。该公司用B.brevis大量生产人上皮细胞生长因子并降低成本获得成功,这种药品也可给山羊使用,利用生物学剪毛。由于是分泌生产不仅能生产具有准确的主体构造的活性型重组蛋白,也能大幅度降低精制成本。尽管克隆了基因,但用大肠杆菌和酵母、中国仓鼠和小鼠卵巢细胞等标准宿主难以充分表达和降低重组蛋白成本。B.brevie是很好的宿主。该公司正在