乙肝表面抗原结合蛋白SBP在毕赤酵母中的表达纯化及功能鉴定

乙肝表面抗原结合蛋白(HBsAg binding protein,SBP)是本实验室发现的一种人源蛋白,该蛋白与人乙型肝炎病毒HBV表面抗原HBsAg存在特异性的结合能力。此前的研究证实SBP具有增强乙肝疫苗免疫效果的作用。为进一步研究该蛋白的生理功能和作用机制,利用毕赤酵母表达系统进行了SBP的表达菌株构建,筛选得到了SBP的高效表达菌株。发酵产物经过分离纯化,最终得到了大量高纯度的真核来源的目的蛋白。通过SDS-PAGE、高效液相色谱、Western blotting和质谱鉴定,证实所得到的蛋白具有较高的纯度和完整性。通过ELISA方法初步证实了其与乙肝表面抗原具有较好的结合能力。该研究为进一步进行SBP的体内外功能研究及免疫增效研究打下了基础。     

毕赤酵母表达的重组乙肝表面抗原SS1的纯化及性质鉴定

对毕赤酵母（Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ）表达的重组乙肝表面抗原ＳＳ１的纯化以及蛋白质的理化性质及免疫原性进行了进一步的研究。采用单抗亲和层析的方法,一步纯化即可得到纯度为９５％的纯化蛋白质。ＥＬＩＳＡ和Ｗｅｓｔｅｒｎ印迹鉴定表明,纯化的ＳＳ１融合蛋白同时具有良好的Ｓ和ＰｒｃＳ１抗原性。ＣｓＣ１密度梯度离心和电镜检测的结果则表明,这一重组抗原可以形成与ＨＢＶ亚病毒颗粒类似的颗粒结构。在ＢＡＬＢ／     

带有PreS的重组乙肝表面抗原在毕赤酵母中的表达

带有ＰｒｅＳ区的乙肝表面抗原（ＨＢｓＡｇ）有望成为新一代更高效的乙肝疫苗。利用毕赤属酵母（Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ）表达系统,表达了带有ＰｒｅＳ区免疫决定簇的理组乙肝表面抗原Ｓ１Ｓ、ＳＳ１和Ｓ２Ｓ。对表达产物的性质鉴定表明,产物可以形成２具有相应的Ｓ、ＰｒｅＳ１或ＰｒｅＳ２抗原性的颗粒,表达水平高于啤酒酵母（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）表达系统。     

毕赤酵母菌高效表达乙肝表面抗原的研究

目的:筛选高效表达HBsAg的毕赤酵母茵,制备目的蛋白.方法:从已确诊的乙肝病人血清中提取DNA,PCR扩增HBVS基因,将其分别克隆入毕赤酵母胞内表达栽体pPICZA中.构建重组质粒pPICZA-S和pPICZA-SH,经Sac I线性化后,LiCI化学法转化入酵母茵株GS115、X-33、KM71H和SMD1168.结果:诱导表达后的GS115工程茼单位体积的培养基所得的抗原含量最高,诱导培养基中加入0.1%酪蛋氨基酸后,可抑制目的蛋白的水解,有利于目的蛋白的表达,粗略估算表达量为15.3mg/L,最佳收获时间为72 h.结论:经SDS-PAGE和Westcrn-blot分析表明,所得产物为乙肝表面抗原S蛋白.     

毕赤酵母发酵生产颗粒性乙肝表面抗原的条件优化

乙型肝炎病毒的流行对人们的生命健康造成了极大的威胁, 而有效准确的诊断和预防性疫苗是阻止其流行的主要手段, 乙肝表面抗原是诊断试剂和疫苗的主要成分。本试验在构建稳定表达HBsAg的毕赤酵母菌株后, 对其发酵条件进行了研究。采用摇瓶分批培养方法, 探讨了不同培养基、溶解氧、诱导物甲醇的浓度以及pH值等因素对菌体生长与重组蛋白表达的影响。在10 L发酵罐上采用分批补料培养的方法研究了进行扩大培养生产重组HBsAg。结果表明, FBS无机盐合成培养基是理想的工业发酵培养基, 溶解氧对菌体的生长与表达有显著的影响, 甲醇诱导最佳终浓度为1% (V/V), 发酵的最适pH值为5.4~6.0。发酵罐放大培养后, ELISA和 SDS-PAGE分析表明重组HBsAg获得了高效表达, 最终菌体生物量达到310 OD600, 表达量达到27 mg/L。电子显微镜观察表达重组乙肝抗原可以自组装为22 nm类病毒颗粒, 为HBV的新一代早期血清学诊断和疫苗的大规模生产提供了一定的参考。     

一种乙肝表面抗原结合蛋白可作为疫苗佐剂

乙肝表面抗原结合蛋白(HBsAg binding protein, SBP)是本实验室发现的一种可以与乙肝表面抗原HBsAg特异性结合的人源蛋白,该蛋白已经被证实具有增强乙肝疫苗免疫效果的作用.目前,我们已经利用毕赤酵母表达系统获得了能够分泌表达SBP的毕赤酵母表达菌株.本研究通过对上述菌株的发酵产物进行超滤和亲和层析纯化,获得了一定量的高纯度重组SBP蛋白,并利用酶联免疫吸附检测(ELISA)法和表面等离子体共振(SPF)法分别对重组SBP进行了体内外生物学活性的初步检测,证实其具有与HBsAg结合的能力,并求得了二者之间的亲和常数.将重组SBP作为乙肝疫苗增效剂与乙肝疫苗共同免疫小鼠,SBP增效组小鼠与对照组相比,血清中HBsAg抗体显著升高,表明SBP在体液免疫方面对乙肝疫苗具有显著的增效作用.上述结果表明,SBP有望作为乙肝疫苗的免疫佐剂,在乙型肝炎防治方面有重要意义.     

毕赤酵母高密度发酵工艺的研究

高密度发酵是毕赤酵母提高蛋白表达量的一种重要策略,发酵工艺是高密度发酵的一个重要因素。采用下列措施均可以有效地提高表达水平：调节基础培养基,采用变pH和变温发酵,提高DO,选择最适的诱导前菌体密度和比生长速率并降低甘油初始浓度和采用分段式指数流加进行调控。选择合适的甲醇补料策略：甲醇限制补料（MLFB）、氧气限制补料（OLFB）、甲醇不限制补料（MNLFB）和温度限制补料（TLFB）。采用两种方式调控补料：诱导阶段菌体生长时,甲醇比消耗速率(qMeOH)为0.02-0.03gg-1h-1,而菌体不生长时,qMeOH采用较高值。     

皮蝇素C蛋白在毕赤酵母中的表达及纯化

利用PCR技术从重组质粒pGEM-T/HC中扩增HCcDNA片段,克隆到pPIC9k毕赤酵母表达载体中,获得重组质粒pPIC9k-HC,重组质粒线性化后电激转化入毕赤酵母GS115菌株中,重组子经G418筛选、PCR鉴定得到含外源基因的重组子,然后在含0.5%甲醇的培养基中诱导产生目的蛋白,经SDS-PAGE检测发现表达蛋白质的相对分子量约为28kD,表达量约为121mg/L,表达上清经超滤浓缩和阴离子交换层析初步纯化,所得纯化产物经Western-blot表明具有与兔抗HC血清特异性结合的能力;明胶电泳检测显示具有水解酶活性,为今后进行大规模的牛皮蝇蛆病的调查提供了一种生产大量廉价抗原的方法。     

毕赤酵母工程菌高密度发酵的研究进展

近年来毕赤酵母已成为一种优越的异源蛋白表达系统。而提高目的蛋白的表达水平,高密度发酵已成为关键技术环节之一。我们从毕赤酵母工程菌的选择、培养基的优化设计,以及发酵工程过程控制等方面简要阐述毕赤酵母的高密度发酵,并提出了工程菌在高密度发酵过程中存在的问题。     

关于重组乙肝表面抗原纯化收率的研究

本文采用回归分析法研究了超速离心纯化时,固定一次溴化钾密度梯度比例,选择不同的二次溴化钾梯度比例对下一步ＳｅｐｈａｒｏｓｅＣＬ－４Ｂ柱层析纯化收率的影响。结果表明：回归分析不仅能揭示纯化的最佳条件,即,二次溴化钾超速离心时溶液由２４０ｍｌ（１．０４ｇ／ｍｌ）：８００ｍ１（１．２８ｇ／ｍｌ）：６００ｍｌ（１．３２ｇ／ｍｌ）：５０ｍｌ（１．３４ｇ／ｍｌ）构成时柱层析收率最高。而且还能解释层析纯化中出现的异常结果。     

人血管内皮抑制素在毕赤酵母中的表达纯化及活性测定

血管内皮抑制素是胶原ⅩⅧ C-末端的一个片段,是一个有效的血管生成抑制因子。本文克隆了人血管内皮抑制素的基因,并用毕赤酵母进行表达,表达量为50.5 mg/L。发酵液上清经SP Sepharose Fast Flow凝胶一步层析,产物纯度达到98%以上,纯化收率达到95%以上。毕赤酵母分泌表达的人血管内皮抑制素具有免疫活性;能明显抑制鸡胚尿囊膜新生血管的生长;并且能特异性地抑制bFGF刺激的人微血管内皮细的迁移,达到抑制效果为50%时所需的蛋白浓度（IC50）为0.4μg/ml。本研究为应用人血管内皮抑制素治疗肿瘤奠定了初步实验基础。     

Secretory Expression of Insulin Precursor in Pichia pastoris and Simple Procedure for Producing Recombinant Human Insulin

Abstract

In this work, Pichia pastoris was applied to produce human insulin by a simple procedure. The synthesized insulin precursor (ILP) gene was inserted into pPIC9K to obtain secretary expression plasmid pPIC9K/ILP. Pichia pastoris GS115 was transformed by pPIC9K/ILP and the high expresser was screened. In a 16 L fermentor, the insulin precursor production was 3.6 g/L. Insulin precursor, purified by one-step chromatography, was converted into human insulin by transpeptidation. The yield of the processing procedure from insulin precursor to insulin reached up to 70%. In vivo assay showed that the biological activity of the produced recombinant human insulin was 28.8 U/mg.     

新型重组毕赤酵母产人胰岛素前体的表达工艺研究

以毕赤酵母为异源表达宿主合成人胰岛素前体,在实验室研究和工业生产中已有广泛应用。目前研究主要使用天然甲醇诱导型AOX1启动子,以甲醇为单一基础碳源进行胰岛素前体的诱导发酵生产。但在毕赤酵母高密度发酵生产过程中,甲醇代谢过程耗氧大、产热高,补料控制工艺复杂,限制了发酵生产的放大。基于前期对启动子AOX1的转录调控设计研究,提出以人工设计的高效组成型转录调控器件CSAD_5驱动胰岛素前体基因表达,开发了以葡萄糖为碳源的发酵生产工艺,以解决甲醇体系中的产热、耗氧及工艺控制问题。在此基础上,通过增强筛选压力提高异源基因拷贝,获得了一株胰岛素前体高表达重组毕赤酵母,利用优化的培养工艺在5L反应器水平发酵生产,胰岛素前体产量在108h达到1. 85g/L,为目前报道以葡萄糖为碳源,生产人胰岛素前体的最高水平,为胰岛素前体的工业生产及毕赤酵母的应用提供了新的思路和方法。     

毕赤酵母高密度发酵表达血管紧张素转化酶C-结构域

血管紧张素转化酶（ACE, EC3.4.15.1）在调节血压方面具有重要作用。研究证实,ACE的C结构域（ACE-C）是使血管紧张素I (AngI)分解的主要活性位点。在5 L 发酵罐中, 对重组毕赤酵母表达ACE C-结构域的发酵工艺进行优化,探讨温度、pH、甲醇浓度等主要因素对重组蛋白表达量和酶活力的影响。结果表明,当工业培养基添加2%蛋白胨为氮源时, ACE C-结构域的降解现象得到了有效控制;采用诱导温度为26℃,pH5.5,甲醇含量为1.5%的表达条件,ACE C-结构域表达量和酶活力分别达到446 mg/L和38.2U/ml,比活力达到86U/mg,是Sigma公司ACE标准品比活力的2倍,为大规模制备ACE C-结构域蛋白,筛选专一性更强的ACE C-结构域抑制剂奠定了基础。     

中性粒细胞蛋白酶抑制剂elafin毕赤酵母表达系统的建立及活性检测

中性粒细胞蛋白酶抑制剂elafin是中性粒细胞弹性蛋白酶特异性抑制剂。为建立中性粒细胞蛋白酶抑制剂elafin毕赤酵母表达系统,通过逆转录PCR扩增获取elafin cDNA,双酶切后定向克隆至穿梭质粒pPIC9K上。SalI酶切线性化后,电穿孔法转至毕赤酵母GS115菌株中,PCR筛选出阳性克隆,接种至最小甘油缓冲培养基中,甲醇诱导表达后,取上清阳离子交换层析纯化靶标蛋白。分别以western-blot、弹力纤维蛋白-聚丙烯酰胺凝胶电泳检测重组elafin免疫原性、抗蛋白酶活性。重组elafin在毕赤酵母系统中呈分泌性表达,产量及活性高,分离纯化简便。此表达系统的建立为其后续研究及临床应用奠定了基础。     

毕赤酵母甲酸脱氢酶在大肠杆菌中的高表达及纯化

用PCR方法从毕赤酵母(Pichia pastoris)基因组DNA扩增甲酸脱氢酶(FDH)基因,通过定点突变密码子TAG(649-651位碱基)为GAG,突变后的基因片段插入表达载体pET-22b( )构建质粒pET-FDH,转化E．coli BL21(DE3)。基因工程菌在IPTG诱导下高效表达可溶性的FDH融合蛋白,蛋白的表达量占基因工程菌株总蛋白的30%。工程菌破壁上清液采用一步亲和层析分离,得到比活力为6．45U/mg的重组FDH。     

人精氨酸酶在毕赤酵母的高效表达、纯化和活性研究

目的：人精氨酸酶（Arginase, Arg）的基因arg在毕赤酵母高效分泌表达,建立相应纯化工艺路线,研究重组人精氨酸酶的活性。方法：将人精氨酸酶基因arg按正确的阅读框架插入到毕赤酵母表达载体pPIC9α信号肽基因后,构建得到重组毕赤酵母表达质粒。转化毕赤酵母GS115筛选高表达菌株。结果：成功构建了酵母表达载体pPIC-Arg,转化毕赤酵母GS115后筛选到分泌表达目的蛋白Arg的菌株,目标蛋白可以分泌到培养基中。经过膜过滤和凝胶过滤层析对培养基上清进行纯化,即可获得纯度达到95%的活性产物。活性测定表明,纯化的Arg比活性为310 IU/mg。结论：成功构建了Arg的毕赤酵母高效表达菌种,建立了目标物质的分离纯化工艺。     

人可溶性晚期糖基化终产物受体的酵母表达及其生物活性分析

将人可溶性晚期糖基化终产物受体(human soluble Receptor for advanced glycation end product,hsRAGE)cDNA插入巴斯德毕赤酵母组成型表达载体pGAPZαA,构建重组表达载体pGAPZαA-hsRAGE,并转化到毕赤酵母X-33中,利用含抗生素Zeocin的YPD平板筛选重组子。重组菌株在甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAP)启动子的调控作用下,进行组成型分泌表达,在发酵液中获得了相对分子质量约45 kD的重组蛋白。摇瓶发酵结果表明,在发酵温度30℃、pH6.0、发酵时间72 h时重组蛋白表达占发酵上清液总蛋白68.4%。Western blotting显示,重组蛋白能够被相应抗体所识别。纯化后的重组hsRAGE具有与AGEs相互结合的活性,并能够显著地抑制AGEs诱导的人血管内皮细胞系ECV-304细胞NF-κB信号通路中NF-κB/p65基因的表达。     

氨离子浓度对重组毕赤酵母的生长和血管生长抑制素表达的影响

本研究采用流加补料培养方式培养重组巴斯德毕赤酵母（Pichia pastoris）,表达血管生长抑制素（Angiostatin）。整个培养过程分为甘油为碳源的生长阶段和以甲醇为碳源的诱导阶段。全过程用氨水调节pH时,诱导阶段菌体生长受到抑制,蛋白的最大表达量为9.08mg/L。进行不同氨离子浓度的摇瓶培养,证实在以甲醇为碳源时,氨离子浓度对菌体的生长有明显的影响。高密度培养中改用2mol/L的KOH溶液调节pH,诱导阶段菌体有缓慢的生长,蛋白最大表达量增为20mg/L。     

抗肉毒毒素A人源单链抗体在酵母细胞中的分泌表达

将特异肉毒抗毒素基因克隆入载体pPIC9k,G418抗性加压筛选阳性整合克隆,在毕赤酵母细胞GS115中进行分泌表达。获得了稳定分泌表达ScFv的工程菌,SDS—PAGE分析可见,目的蛋白分子量约为26kD,通过放大体积来探索重组抗毒素的诱导表达条件及纯化工艺,结果发现,1％甲醇诱导后72～84h,目的蛋白的表达达到高峰,占酵母培养上清中总蛋白的15％以上,经两步层析纯化,目的蛋白纯度可达95％。竞争活性测定结果表明,重组抗毒素在体外具有良好的活性,可竞争肉毒抗毒素马血清与毒素的特异结合。