含有昆虫杆状病毒多角体蛋白基因的转运质粒的构建

为了利用苜蓿尺蠖核多角体病毒作为表达外源基因的运载体,我们将含有该病毒多角体蛋白基因的EcoR I I片段克隆在大肠杆菌质粒pBR325中。并对这一片段进行改建,构建成两个可以将外源基因置于多角体蛋白基因启动子控制下的表达质粒。     

稀有密码子对大肠埃希菌表达外源蛋白的影响

外源基因中的稀有密码子是影响大肠埃希菌（大肠杆菌）表达的重要因素,稀有密码子尤其是串联稀有码子能降低甚至耗竭胞内同源ｔＲＮＡ,降低蛋白表达水平,并具有显著的位置效应,另外,稀有密码子可以引起外源ｍＲＮＡ翻译过程中的移码翻译,核糖体跳跃和氨基酸错配等异常事件,本文就稀有密码子影响大肠杆菌蛋白表达的机制研究作一系统综述。     

嗜酸热古菌病毒STSV2密码子偏嗜性及其对dUTPase外源表达的影响

病毒和宿主之间的密码子使用频率差异是病毒在宿主中生存的重要调控机制之一。利用生物学软件Editseq和RSCU算法统计病毒STSV2及其宿主Sulfolobussolfataricus P2中的6个不同基因的遗传密码偏嗜性,并对病毒STSV2的dUTPase在大肠杆菌BL21和Rosetta中分别进行外源表达并分析其差异。结果表明,病毒STSV2密码子的偏嗜性总体与其宿主菌P2相似,STSV2基因组的不同蛋白编码基因的密码子偏嗜性有区别,病毒和宿主的相似蛋白编码序列密码子偏嗜性也有差异。分别以BL21(DE3)和Rosetta(DE3)为宿主表达STSV2的dUTPase基因显示,以BL21(DE3)为宿主时表达量大于以Rosetta(DE3)为宿主时目的蛋白表达量,进一步说明了病毒STSV2的密码子的偏嗜性对其蛋白的外源表达影响。     

Kunitz蛋白酶抑制剂基因的密码子偏好性分析

目的:分析豆科植物的Kunitz蛋白酶抑制剂(KTI)基因密码子偏好性,确定最适模式植物与外源表达系统。方法:运用Codon W等程序分析密码子偏好性,并用决明KTI基因验证分析结果的可信度。通过聚类分析,确定研究KTI基因功能的最适模式植物,比较决明KTI基因与酵母和大肠杆菌的基因组密码子偏好性,选择最优外源表达系统。结果:KTI基因对以A或U结尾的密码子偏好性强。豆科与茄科植物聚为一簇,表明烟草是研究KTI基因功能的最适模式植物。决明KTI基因和大肠杆菌、酵母基因组对比,有较大密码子使用频率差异的各有28、24个,表明酵母是最优外源表达系统。结论:确定研究KTI基因功能的最佳模式植物是烟草,酵母是最优外源表达系统,对基因改良与育种具有指导意义。     

慢病毒介导Nanog基因在小鼠ES细胞的表达

试验尝试构建小鼠Nanog基因慢病毒表达载体,培养表达外源Nanog基因的小鼠ES细胞。结果显示通过RT-PCR扩增出918bp的小鼠Nanog基因,测序正确的小鼠Nanog基因通过慢病毒介导在小鼠ES细胞表达后,表达外源Nanog基因的小鼠ES细胞生长状态同普通ES细胞无明显差异,在无LIF的ES细胞培养液培养条件下,表达外源Nanog基因的小鼠ES细胞保持正常的ES细胞集落,碱性磷酸酶、Oct4和SSEA-1免疫细胞化学检测为阳性,相同情况下未表达外源Nanog基因的小鼠ES细胞集落退化消失。试验证实了通过慢病毒载体介导培养了表达外源Nanog基因的小鼠ES细胞。试验尝试构建小鼠Nanog基因慢病毒表达载体,培养表达外源Nanog基因的小鼠ES细胞。根据小鼠Nanog基因m RNA序列设计Nanog基因引物,引物两端带有Nhe I和Xho I酶切位点。Trizol试剂处理小鼠ES细胞,通过RT-PCR扩增出小鼠Nanog基因,小鼠Nanog基因用Nhe I和Xho I酶切后连入pcDNA3.1载体中,PCR检测阳性的细菌克隆进行测序,测序正确的Nanog基因片段连接入PLL-IRES-Neo慢病毒表达载体中,包装含有Nanog基因的慢病毒感染小鼠ES细胞,在SNL细胞饲养层上G418筛选2周后,添加普通ES细胞培养液在普通小鼠胎儿成纤维细胞饲养层上培养。结果显示通过RT-PCR扩增出918 bp的小鼠Nanog基因,测序正确的小鼠Nanog基因通过慢病毒介导在小鼠ES细胞表达后,表达外源Nanog基因的小鼠ES细胞生长状态同普通ES细胞无明显差异,在无LIF的ES细胞培养液培养条件下,表达外源Nanog基因的小鼠ES细胞保持正常的ES细胞集落,碱性磷酸酶、Oct4和SSEA-1免疫细胞化学检测为阳性,相同情况下未表达外源Nanog基因的小鼠ES细胞集落退化消失。试验证实了通过慢病毒载体介导培养了表达外源Nanog基因的小鼠ES细胞。     

双顺反子翻译偶联表达载体的构建及蚓激酶基因F238在大肠杆菌中的可溶性表达

为了实现外源蛋白在大肠杆菌中的可溶性表达,利用硫氧还蛋白作为分子伴侣构建双顺反子翻译偶联表达载体pDICT。将大肠杆菌硫氧还蛋白基因插入到pET22b载体NdeI和EcoR I位点之间,同时在硫氧还蛋白编码基因的终止密码子前加入核糖体结合位点,构建成双顺反子翻译偶联表达载体pDICT。将蚓激酶基因F238克隆到该载体,转化大肠杆菌BL21(DE3)并诱导表达。SDS-PAGE结果表明,所表达的蚓激酶F238是可溶性蛋白。利用血纤维蛋白法对表达产物进行活性测定,重组蚓激酶F238不仅具有纤溶酶活性,而且具有激活纤溶酶原的激酶活性。该双顺反子翻译偶联表达载体的构建,为在大肠杆菌中可溶性表达外源蛋白提供了新方法。     

抗菌肽ABP3基因的克隆及其在Pichia pastoris中的表达

化学合成法合成以植物偏爱密码子编码的新抗菌肽ABP3基因片段,合成片段拼接后,与pUC19重组,经限制酶片段分析与核苷酸序列分析,获得抗菌肽ABP3基因。ABP3基因与表达载体pPIC9重组,构建受乙醇氧化酶1基因(AOX1)的启动子与转录终止区控制的酵母表达质粒,转化GS115宿主菌,经表型筛选,阳性克隆用甲醇诱导表达,重组ABP3以分泌型表达,具抗菌活性,且符合ABP3的抗菌特性。     

卵泡刺激素受体短肽的表达及纯化

目的:表达人卵泡刺激素受体(follicle-stimulating hormone receptor,FSHR)N端第18-34氨基酸片段.方法:将FSHR N端第18-34氨基酸片段克隆p-pGEX4T-1中,构建成重组质粒pGEX4T-1-FSHRN(18-34位氨基酸).将该重组质粒转化E.coli BL21后,IPTG诱导其表达,经亲和层析进行分离纯化,western blot鉴定.结果:克隆成功,并表达FSHRN端第18-34氨基酸片段,所表达的融合蛋白中60%为可溶性蛋白.结论:成功克隆、表达、纯化了人FSHRN端第18-34氨基酸片段,为后续动物免疫试验提供抗原.     

猪肥胖基因在大肠杆菌中的高效融合表达

采用PCR方法扩增猪肥胖基因编码原成熟蛋白cDNA序列,并在5′端加上BamHⅠ位点,3′端加上EoRⅠ位点,将5′端密码子CCC转变为大肠杆菌常见密码子CCG,扩增得到459bp的片段,克隆于融合表达载体p GEX-2TBamHⅠ和EcoRⅠ位点,酶切、测序正确,经0．1mmol/LIPTG诱导表达出一条约42kD的融合蛋白,其中26kD为pGEX-2T中带有的谷胱苷肽转移酶,16kD是猪肥胖基因表达产物瘦蛋白。利用非融合表达产品制备抗血清,检测融合表达的重组蛋白,Western-blot为阳性。     

信号肽对酵母外源蛋白质分泌效率的影响

根据酵母表达系统在表达外源蛋白方面的独特优势,利用酵母表达系统高效分泌并纯化具有生物学活性的蛋白质,已受到广泛关注。信号肽在蛋白质的分泌中起着重要作用,可引导蛋白分泌至胞外,大大提高蛋白的表达量,在工业化生产外源蛋白的纯化工艺方面具有重要意义。该文将从酵母表达系统中对信号肽的选择、改造、偏爱密码子和增强子的应用等几个方面进行优化的探讨,以提高蛋白质在酵母系统中的分泌效率。     

小肽多拷贝基因表达载体的构建及其高效表达(英文)

介绍一种快速、高效构建小肽多拷贝基因表达载体的策略 ,并构建了相应的表达载体pETE coT .用人工合成的编码 2 8个氨基酸残基的胸腺素α1基因为模型 ,采用限制酶EcoT14I识别序列CCAAGG为小肽基因两末端序列 ,利用其酶切后可产生非镜相对称粘性末端 ,一次连接反应就构建出一系列不同基因拷贝数的表达载体 ;在小肽基因两端分别引进编码FactorXa和羟胺蛋白切割位点的序列 ,表达出的融合蛋白可被FactorXa和羟胺剪切出不残留任何外源氨基酸的小肽 .不同拷贝数的小肽融合蛋白在大肠杆菌BL2 1(DE3)中均获得高效表达 .     

重组人组织型纤溶酶原激活剂突变体基因的克隆、表达与生物活性鉴定

目的：研究重组人组织型纤溶酶原激剂突变体(reteplase,r-PA)基因的克隆和表达,并对表达产物进行活性鉴定。方法：通过PCR的方法从t-PA基因上扩增得到r-PA基因的编码序列,并克隆到pUC19载体中,经DNA测序正确后,将该基因克隆到含有,T7启动子的高效表达质粒pJZ-100中,转化E．coli BL21(DE3),得到含有r-PA基因的工程菌。工程菌经IPTG诱导表达,SDS-PAGE检测表达情况。提取包涵体,经过体外稀释法复性,亲和色谱层析纯化,测定产物的活性。结果：表达的重组蛋白约占可溶性总蛋白的20％,复性并纯化后测定活性为58000IU/mg。结论：成功构建了重组r-PA的表达质粒,表达产物具有良好的生物活性。     

Genetic Engineering and Nitrogen Fixation

Molecular cloning is based on isolation of a DNA sequence of interest to obtain multiple copies of it in vitro. Application of this technique has become an increasingly important tool in clinical microbiology due to its simplicity, cost effectiveness, rapidity, and reliability. This review entails the recent advances in molecular cloning and its application in the clinical microbiology in the context of polymicrobial infections, recombinant antigens, recombinant vaccines, diagnostic probes, antimicrobial peptides, and recombinant cytokines. Culture-based methods in polymicrobial infection have many limitation, which has been overcome by cloning techniques and provide gold standard technique. Recombinant antigens produced by cloning technique are now being used for screening of HIV, HCV, HBV, CMV, Treponema pallidum, and other clinical infectious agents. Recombinant vaccines for hepatitis B, cholera, influenza A, and other diseases also use recombinant antigens which have replaced the use of live vaccines and thus reduce the risk for adverse effects. Gene probes developed by gene cloning have many applications including in early diagnosis of hereditary diseases, forensic investigations, and routine diagnosis. Industrial application of this technology produces new antibiotics in the form of antimicrobial peptides and recombinant cytokines that can be used as therapeutic agents.     

Expression of recombinant Clostridium difficile toxin A using the Bacillus megaterium system

Pathogenic Clostridium difficile produces two major protein toxins, toxin A and toxin B. We used the Bacillus megaterium expression system for expression of recombinant toxin A. The construct for the toxin A gene was obtained by the following cloning strategy: the gene for toxin A was generated in three parts, each of them ligated into a cloning vector. The three parts were sequentially fused to the complete gene. The holotoxin gene was ligated into the expression vector pWH1520. This vector was modified to generate a toxin with a C-terminally located His-tag. Gene expression in the B. megaterium system resulted in an approximate 300 kDa protein, which was identified by specific antibody as toxin A. Recombinant, His-tagged toxin A was purified by Ni(2+) as well as thyroglobulin affinity chromatography. Characterization of the recombinant toxin A showed identical cytotoxicity and in vitro-glucosyltransferase activity as the native toxin A from C. difficile.     

构建定向T载体用于基因克隆和表达

传统的T载体克隆方法需要烦琐的后续步骤来筛选和鉴定重组子,并且无法实现目的基因的定向克隆。为了克服这些问题,本研究在pET-23a(+)的基础上构建了定向T载体pETG,首先通过定点诱变消除pET-23a(+)上的两个BfuⅠ位点得到PET-23aM;设计一对引物在5端各引入一个BfuⅠ位点,下游引物紧邻BfuⅠ位点引入13 bp的部分LacO序列,用该引物从pHBM2002上扩增Prrn-gfp表达盒,插入PET-23aM的NdeⅠ和XhoⅠ位点,得到定向T载体pETG。PCR扩增的目的基因通过下游引物引入7 bp剩余的LacO序列,该基因片段与BfuⅠ酶切制备的定向T载体连接、转化大肠杆菌DH10β感受态细胞,通过补加了X-gal的平板筛选蓝色重组子。质粒酶切和PCR鉴定表明蓝色菌落全部为定向插入的重组子,重组效率100%,利用本方法成功地定向克隆了103个人类肝蛋白编码基因cDNA,克隆过程无需复杂的步骤筛选鉴定重组子。随机选择了其中的8个基因的克隆进行表达,结果显示8个克隆均在大肠杆菌中获得成功表达。该结果表明定向T载体构建成功,并且该载体非常适合基因的克隆和表达。     

重组阳离子抗肿瘤肽AIK的原核表达、纯化及活性测定

利用Gateway克隆技术构建重组抗瘤肽AIK的原核表达体系,建立表达及纯化重组AIK的最优条件,为深入研究和利用AIK奠定基础。首先,设计含AttB重组位点的引物,通过重叠PCR技术扩增出Att B-TEV-FLAG-AIK序列,利用BP重组反应将目的序列TEV-FLAG-AIK克隆到供体载体pDONR223中,构建入门载体,再通过LR重组反应,将目的序列转移到目的载体pDEST15中,构建GST-AIK融合蛋白原核表达质粒。随后,在BL21(DE3)工程菌中优化诱导融合蛋白表达的条件。以谷胱甘肽磁珠纯化GST-AIK融合蛋白,再以rTEV酶切除GST,获得FLAG-AIK重组蛋白。最后以MTS法检测FLAG-AIK对白血病细胞HL-60的细胞毒性。菌液PCR验证和测序分析表明成功构建了重组抗瘤肽AIK的入门质粒和原核表达质粒。在BL21(DE3)工程菌中实现了GST-AIK融合蛋白的高效可溶性表达。并测得在37℃下以0.1 mmol/L IPTG诱导工程菌(OD600=1.0)4 h,重组蛋白表达量占菌体总蛋白的30%以上。经GST亲和层析、rTEV酶切除GST标签及二次GST亲和层析获得纯度高于95%的FLAG-AIK蛋白。MTS法测得所制备的FLAG-AIK蛋白抑瘤活性与化学合成的AIK相当。总之,本课题应用Gateway克隆系统成功构建了抗瘤肽AIK的原核表达质粒,实现了GST-AIK融合蛋白的高效可溶性表达,经亲和层析获得了有生物活性的重组AIK多肽,为后续深入研究和大规模制备奠定了基础。     

鸡传染性喉气管炎病毒gB基因的克隆及其在耻垢分枝杆菌中的表达

以ILTV基因组为模板 ,利用PCR特异扩增出gB基因 ,定向克隆到中间质粒载体pY_α ,构建了中间质粒pY_α_gB。然后以中间质粒pY_α_gB为模板 ,扩增出含有人结核分枝杆菌启动子hsp70基因和堪萨斯分枝杆菌α信号肽基因的hsp_α_gB片段 ,回收补平后与穿梭表达载体pRR3平端连接 ,从而构建大肠杆菌_分枝杆菌穿梭表达质粒pR_α_gB。再将其电转化至耻垢分枝杆菌M .smegmatismc2 15 5 ,ELISA检测表明重组菌株M .smegmatismc2 15 5 (pR_α_gB)的表达产物具有很好的反应原性。Westernblot检测说明gB基因在分枝杆菌中获得了表达并具有良好的免疫原性。鸡胚中和试验结果表明该重组菌株可以中和 1个剂量EID50 的ILTV强毒 ,能够保护SPF鸡胚抵抗强毒攻击     

三角酵母D—氨基酸氧化酶基因的克隆,测序及表达

利用跨越内含子的ＰＣＲ技术,从三角酵母（Ｔｒｉｇｏｎｏｐｓｉｓｖａｒｉａｂｉｌｉｓ）变种ＦＡ１１０中扩增得到Ｄ氨基酸氧化酶基因（ｄａａｏ）,并通过ＴＡ克隆的方法将其克隆至ｐＧＥＭＴ载体。序列测定结果表明,所得ｄａａｏ基因的５′端内含子已被删除,基因总长度为１０７１ｂｐ,它与Ｔｒｉｇｏｎｏｐｓｉｓｖａｒｉａｂｉｌｉｓ的Ｄ氨基酸氧化酶同源性达９８３％,与Ｆｕｓａｒｉｕｍｓｏｌａｎｉ和Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａｇｒａｃｉｌｉｓ的同源性分别是３８９％和３０８％。为提高表达水平,又将此基因转移至高表达载体ｐＥＴ２８ｂ上,在大肠杆菌ＢＬ２１（ＤＥ３）中进行诱导表达。经ＩＰＴＧ诱导,目的蛋白的产生量可占菌体总蛋白量的４６％,分子量约为３８ｋＤ。Ｄ氨基酸氧化酶的活力可达８０２ｕ／Ｌ。     

一条大鼠睾丸新基因的生物信息学分析及真核表达

目的:探讨大鼠睾丸组织一条新基因的生物信息学特征和真核表达。方法:构建pEGFP-N1载体的融合质粒进行真核表达,利用生物信息学手段分析基因和蛋白功能。结果:生物信息学分析表明RSA14-44的编码区序列与人类及鼠源RAS同源基因家族核酸序列达到85%以上的同源性;RSA14-44蛋白没有典型的跨膜结构域,也没有典型的N末端信号肽;与人类RhoA蛋白序列达到了89%的同源且具有Rho家族成员的GAAX盒和p-loop结构的基序特征;RSA14-44蛋白大部分氨基酸序列与Rho家族7个已知结构域高度同源;RSA14-44基因真核表达定位于细胞质。结论:RSA14-44基因真核表达定位于CHO-K1细胞质,;编码蛋白质与Rho家族同源性高,为进一步研究其生物学功能提供参考。