大肠杆菌yfiF基因原核表达系统构建、表达条件优化及蛋白纯化

[目的]构建大肠杆菌功能未知基因yfi F的原核表达系统,对诱导表达条件进行优化,并纯化表达的可溶性Yfi F融合蛋白。[方法]使用p ET16b表达质粒构建p ET16b-yfi F原核表达载体,转化大肠杆菌BL21,IPTG诱导表达Yfi F融合蛋白,对IPTG加入时机、终浓度及诱导时间进行优化,并使用镍柱纯化裂菌上清液中的可溶性Yfi F融合蛋白。[结果]构建了p ET16b-yfi F重组质粒,IPTG诱导表达Yfi F融合蛋白,最佳诱导条件为细菌生长至OD600值为1时加入IPTG,终浓度为0.1 mmol/L,诱导9 h。裂菌上清液中的可溶性Yfi F融合蛋白纯化后浓度为209μg/ml。[结论]成功构建了yfi F的原核表达系统,优化了诱导表达条件,可溶性Yfi F融合蛋白得到纯化。     

猪细小病毒1型VP2基因的原核表达及反应原性分析

旨在研究猪细小病毒1型(PPV1)VP2蛋白(第155-439位氨基酸)的抗原性,为开发PPV1的检测方法奠定基础。以PPV1型AV31株的DNA为模板,扩增获得849 bp的目的片段,扩增产物克隆入p ET30a(+)原核表达载体,构建p ET30aPPV1-VP2(155-439 aa)重组质粒,转入大肠杆菌BL21(DE3);在37℃,以1 mmol/L IPTG诱导表达6 h;采用Ni-NTA树脂亲和层析纯化重组蛋白,并用不同浓度的尿素对纯化蛋白进行复性。SDS-PAGE分析表明,该VP2编码基因在大肠杆菌中得到表达,蛋白大小约为39 k D;Western blot检测结果表明,该重组蛋白与PPV1阳性血清发生特异性反应,与NA-PRRSV和PCV2阳性血清不发生交叉反应。该实验成功构建了PPV1-VP2(155-439 aa)原核表达载体,实现了在大肠杆菌中的表达,纯化后的复性蛋白具有较好的反应原性。     

sTACI-Fc-Myc重组质粒的构建、原核表达及活性鉴定

目的:构建s TACI-Fc-Myc重组质粒,并进行原核表达和纯化具有生物活性的融合蛋白。方法:通过PCR法获得s TACI-Fc-Myc重组片段,然后把融合基因片段与原核载体p ET28a连接在一起,并构建p ET28a-s TACI-Fc-Myc重组子,并转入BL21(DE3)中进行表达,用蛋白A凝胶亲和层析柱进行纯化及酶联免疫吸附剂(ELISA)法测定其生物学活性。结果:获得了s TACI-Fc-Myc重组质粒,且该质粒可以在BL21(DE3)中表达,亲和层析柱纯化后纯度可达到95%以上,与BAFF的结合活性具有剂量依赖性,浓度达到5 ng/μL时,两者的吸附达到饱和。结论:成功构建了s TACI-Fc-Myc原核表达载体,并使有生物学活性的融合蛋白在BL21(DE3)上获得了稳定表达,为进一步研究并筛选高活性BAFF拮抗肽奠定了基础。     

Ⅱ型登革病毒NS1蛋白的表达及其免疫血清的制备

目的原核表达、纯化II型登革病毒NS1A蛋白(NS1蛋白1～180氨基酸即DENV2 NS1A),将其免疫动物制备免疫血清并鉴定。方法构建重组融合质粒p ET22b-p64K-L-DENV2 NS1A,转化至大肠杆菌BL21(DE3)中,IPTG低温诱导表达。表达的融合蛋白经Hitrap Talon crude柱亲和层析纯化后,免疫雌性日本长耳兔获得抗DENV2 NS1A兔抗血清,用Western blot和免疫荧光检测免疫血清对重组麻疹病毒MV_(S191)-DENV2 NS1 6Xhis的识别和结合特性。结果重组融合质粒p ET22b-p64K-L-DENV2 NS1A经双酶切和测序证明构建正确。表达的重组融合蛋白相对分子质量为100 000,纯化后蛋白纯度在85%以上,免疫获得的抗DENV2 NS1A兔抗血清可识别重组病毒MV_(S191)-DENV2 NS1 6XHis表达的DENV2 NS1蛋白。结论原核表达并纯化了DENV2 NS1A蛋白,建立了基于NS1蛋白的重组病毒MV_(S191)-DENV2 NS1 6XHis的Western blot和免疫荧光检测方法,为登革热疫苗研制中重组病毒MV_(S191)-DENV2 NS1 6XHis的质检奠定了基础。     

粉尘螨1类变应原T细胞表位重组蛋白的构建及鉴定

目的构建Der f1的T细胞表位融合肽基因的原核表达载体并表达鉴定。方法利用基因工程方法构建Der f1的T细胞表位融合肽嵌合基因,命名为Der f1T,并插入到原核表达载体p ET28a(+)中,形成重组原核表达载体p ET28a(+)-Der f1T,进行双酶切和测序验证后的阳性克隆转化到E.coli BL21(DE3)诱导其表达。制样进行SDS-PAGE分析表达产物,再进行纯化,并Western bloting鉴定表达的蛋白。ELISA法测定重组蛋白对粉尘螨过敏的患者血清Ig E抗体的结合能力。结果双酶切和测序结果说明原核表达载体p ET28a(+)-Der f1T构建成功;SDS-PAGE说明Der f1T诱导且纯化成功;Western bloting进一步说明Der f1T蛋白纯化成功;ELISA试验结果说明Der f1T对粉尘螨过敏的患者血清中Ig E结合能力与Der f1相比明显下降(P0.05)。结论成功表达Der f1的T细胞表位重组蛋白,为后续粉尘螨过敏患者提供特异性免疫治疗奠定基础。     

SA-hirudin-RGD融合蛋白的原核表达及其抗凝血酶与抗血小板聚集功能的研究

目的:构建SA-hirudin-RGD重组载体,表达和纯化融合蛋白,并对其抗凝血酶、抗血小板聚集功能进行初步验证。方法:利用基因重组技术将链霉亲和素(SA)核心区与hirudin-RGD序列连接,并克隆到原核表达载体PET-44b中,Westernblotting鉴定经IPTG诱导后纯化的融合蛋白。抗凝血酶和抗血小板聚集作用分析证明该融合蛋白既有抗凝血酶又有抗血小板聚集的功能。结果:重组载体p ET44b-SA-hirudin-RGD经限制性酶切鉴定和基因测序证实构建成功;经IPTG诱导后SA-hirudin-RGD融合蛋白在大肠杆菌中高效表达;纯化得到该目的蛋白,相对分子质量经Westernblotting鉴定约为70000。抗凝血酶和抗血小板聚集的实验证明,融合蛋白SA-hirudin-RGD既有抗凝血酶又有抗血小板聚集的功能。结论:具有抗凝血酶和抗血小板聚集双重功能的SA-hirudin-RGD融合蛋白被成功表达和纯化,为下一步SA-hirudin-RGD的功能研究及临床应用确立了基础。     

人呼吸道合胞病毒融合蛋白(F)片段原核表达、纯化和鉴定

目的克隆并表达人呼吸道合胞病毒(Human respiratory syncytial virus,HRSV)兰州株的融合蛋白(F)基因片段。方法利用PCR技术扩增HRSV兰州株的融合蛋白基因片段,克隆于原核表达载体pET-42b(+),转化大肠杆菌(Rosetta),经IPTG诱导表达,镍离子亲和层析柱纯化,SDS-PAGE和Western-blot分析重组蛋白的表达及其反应原性。结果 PCR扩增得到951 bp的DNA片段,重组质粒pET42b-F经酶切鉴定和测序分析,表明质粒构建正确。表达的重组蛋白的相对分子质量为68 710,表达的重组蛋白占总菌体蛋白的7%,纯化后蛋白纯度达80%。经Western-blot分析,重组蛋白与抗RSV的单抗呈专一性强阳性反应。结论成功构建了HRSV兰州株F基因片段原核表达载体,并在大肠杆菌Rosetta中获得了表达,表达的重组蛋白具有反应原性和特异性,为HRSV感染引起的疾病血清学诊断以及试剂盒的研发提供了材料。     

鲍曼不动杆菌MsrA蛋白原核表达载体的构建、纯化及氧化应激条件下的表达

目的以鲍曼不动杆菌甲硫氨酸亚砜还原酶A(methionine sulfoxide reductase A,MsrA)构建p ET28a-MsrA并表达、纯化原核表达重组质粒,观察在氧化应激条件下MsrA的表达水平,为其抗氧化功能的研究提供依据。方法设计并合成分别带NdeⅠ和XhoⅠ酶切位点的MsrA引物,用PCR方法扩增MsrA基因,构建p ET28a-MsrA重组质粒并转化大肠杆菌,用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside,IPTG)诱导重组MsrA蛋白表达,经Ni2+亲和层析分离纯化。利用荧光定量PCR方法,观察在氧化应激条件下MsrA蛋白的表达量。结果构建了编码MsrA蛋白的重组质粒p ET28a-MsrA,SDS-PAGE显示在相对分子质量约22 000处有一明显条带的重组MsrA蛋白,并利用Ni2+亲和层析柱纯化获得纯度较高的MsrA蛋白。氧化应激也可快速诱导MsrA蛋白的表达。结论成功构建了p ET28a-MsrA重组质粒及表达纯化系统,且氧化应激条件下MsrA蛋白表达上调。     

尼帕病毒融合蛋白、受体结合蛋白的表达及特异性高免血清制备

尼帕病毒膜融合蛋白F和受体结合蛋白G在病毒感染和诱导机体产生保护性免疫中起重要的作用。通过PCR扩增获得尼帕病毒F1和G基因片段(均去掉信号肽和跨膜区),克隆至原核表达载体,IPTG诱导大肠杆菌表达目的蛋白,Western blot表明重组F1、G蛋白与兔抗尼帕病毒血清具有良好的反应原性;同时将F1和G基因克隆至经改造过的杆状病毒表达载体,获得了含有目的基因的重组杆状病毒,接种sf9单层细胞,间接免疫荧光检测表明F1、G蛋白在杆状病毒中正确表达,并与抗尼帕病毒血清具有良好的反应原性。以纯化原核表达的F1、G蛋白免疫兔获得了抗F1和抗G重组蛋白的特异血清,Western blot和间接免疫荧光检测表明所制备的血清具有特异性。试验所表达的抗原和制备的特异血清可用于尼帕病的诊断。     

胰高血糖素样肽-1融合蛋白在原核系统中的表达

[目的]构建点突变的GLP-1Gly8,并与人血清白蛋白(HSA)结构域Ⅰ融合,延长GLP-1的半衰期。[方法]采用常规PCR扩增白蛋白结构域Ⅰ片段,利用SOE-PCR扩GLP-1Gly8基因并将两个基因拼接,得到的HSA-GLP-1Gly8融合基因经Bam HⅠ和XhoⅠ双酶切后连接到p ET30a表达载体,重组质粒p ET30a-HSA-GLP-1Gly8转入E.coli BL21(DE3)宿主菌中进行IPTG诱导表达。[结果]PCR扩增分别获得140 bp的GLP-1Gly8基因499 bp的HSA的片段及经融合后的HSA-GLP-1Gly8基因。表达载体p ET30a-HSA-GLP-1Gly8在E.coli BL21(DE3)宿主菌中经IPTG诱导,过表达了分子量约为22 k Da的融合蛋白。[结论]成功构建了p ET30a-HSA-GLP-1Gly8原核表达载体,融合蛋白在BL21(DE3)菌中以包涵体的形式过表达。     

绿色木霉TvALP-linker-TvRBL融合基因的构建与原核表达

在Tv ALP基因和Tv RBL基因间加入一段柔性链接头(linker)基因序列,构建融合基因。生物信息学分析表明该融合基因含有一段信号肽序列。利用RT-PCR技术从绿色木霉菌丝体总RNA中扩增出Tv RBL基因、Tv ALP基因和去除信号肽的ΔTvALP基因,分别克隆到原核表达载体p ET30a,构建重组质粒p ET30a-Tv ALP-linker-Tv RBL和p ET30a-ΔTv ALP-linker-Tv RBL,转化大肠杆菌BL21(DE3)p Lys S,经异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导表达。SDS-PAGE电泳分析结果表明,去除信号肽的表达质粒p ET30a-ΔTv ALP-linker-Tv RBL在大肠杆菌BL21(DE3)p Lys S中获得了表达,在60 k D处有一条蛋白质特异条带,与预测的目的产物蛋白条带大小一致。     

西藏株小反刍兽疫病毒H蛋白的原核表达及其多克隆抗体的制备

【背景】小反刍兽疫是由小反刍兽疫病毒(Peste des petits ruminants virus,PPRV)引起的一种急性、烈性、接触性传染病,严重威胁我国养羊业的发展。【目的】原核表达PPRVH蛋白,并制备其多克隆抗体。【方法】根据GenBank中PPRV西藏株h基因序列,对其进行密码子大肠杆菌偏爱性优化,采用两步PCR法全化学合成全长h基因。将测序验证正确的h基因克隆至原核表达载体pET-28a、pET-30a、pET-32a,转化E. coli BL21(DE3)并利用IPTG诱导H蛋白表达。以经SDS-PAGE割胶纯化的重组H蛋白免疫新西兰大白兔制备抗PPRV H蛋白多克隆抗体。【结果】重组E. coli [pET-28a(-30a,-32a)-H]表达的重组H蛋白相对分子质量分别约为70、68和86 kD;诱导7 h时PRRV H蛋白表达量最高,而且主要以包涵体形式表达;重组E.coli(pET-30a-H)表达的H蛋白经SDS-PAGE割胶纯化后免疫新西兰大白兔制备的多抗血清能与表达的重组H蛋白发生特异性反应;ELISA法检测抗体效价在1:6400-1:25600之间。【结论】原核表达了PPRVH蛋白,并制备了高效价的抗H蛋白多克隆抗体,为进一步研究PPRV H蛋白的功能及H蛋白的线性B细胞表位作图奠定了基础。     

鼠疫耶尔森菌F1-V融合蛋白改构体的构建、原核表达及纯化

目的:通过基于结构的基因突变获得鼠疫耶尔森菌F1抗原突变体(F1mut),克隆、表达并纯化F1mut-V融合蛋白。方法:通过3轮PCR,将编码F1抗原分子N端1~14位氨基酸的基因序列移到3'端,测序无误后将F1mut基因与V基因的5'端连接,构建改构的融合基因F1mut-V,将其克隆到原核表达载体p ET-32a后转化大肠杆菌BL21(DE3),经IPTG诱导后,目的蛋白为可溶性表达,通过硫酸铵分级沉淀、阴离子交换层析、疏水相互作用层析和凝胶过滤层析纯化,用SDS-PAGE和Western印迹分析纯化产物。结果:重组F1mut-V在大肠杆菌中为可溶性表达,表达量占全菌蛋白的25%以上,纯化后目的蛋白的纯度达95%,经Western印迹检测,与抗V、F1抗体均有特异性结合。结论:重组F1mut-V有望成为新一代亚单位疫苗的有效成分。     

烟草Nt4CL与虎杖PcSTS基因的融合表达与功能分析

4-香豆酰辅酶A连接酶(4-coumarate-Co A ligase,4CL)和芪合酶(stilbene synthase,STS)是白藜芦醇苯丙氨酸代谢合成的最后两个关键酶。运用悬挂PCR(overlap PCR)的方法将烟草4CL基因(Nt4CL)和虎杖STS基因(Pc PKS5)用3个中性氨基酸链连接,得到融合基因Nt4CL-Pc PKS5,将其插入原核表达载体中,构建p ET30a-Nt4CL-Pc PKS5重组质粒,表达Nt4CL-Pc PKS5融合蛋白。经Ni2+纯化和PD-10柱脱盐后,得到可溶性纯化蛋白。体外酶促反应结果表明该融合酶具有4CL和STS的双重活性,其催化产物为白藜芦醇。酶促反应最适条件为:p H 6.5,反应温度为45℃。研究结果获得了有效催化白藜芦醇生物合成的双功能融合酶,为进一步利用融合酶基因转化工程菌株实现白藜芦醇工业化生产奠定了基础。     

呼吸道合胞病毒F1片段膜外区的原核表达及其多克隆抗体制备

目的:利用大肠杆菌表达人呼吸道合胞病毒(RSV)F蛋白的F1片段膜外区,制备其多克隆抗体,为RSV的相关研究提供检测抗体。方法:采用全基因合成方法合成RSV的F1片段膜外区基因,构建带有His-Tag的原核表达载体p ET28a-F1-His,转化大肠杆菌BL21(DE3)细胞,37℃、IPTG诱导表达,超声波破菌,离心收集包涵体,溶解后经镍离子亲和层析方法进行纯化。纯化的蛋白经SDS-PAGE回收后切胶研磨,免疫大耳白兔,制备RSV的F蛋白多抗血清,采用Western印迹检测血清特异性。结果:构建的p ET28a-F1-His重组质粒在大肠杆菌中表达目的蛋白,其相对分子质量约44×10~3,与理论值一致,免疫后获得的多克隆抗体可特异性识别RSV F蛋白。结论:制备了RSV F蛋白的兔源多克隆抗体,为进一步研究RSV F蛋白疫苗奠定了基础。     

人GPC3基因的原核表达及多克隆抗体的制备

旨在构建人磷酯酰肌醇蛋白聚糖3(Glypican3,GPC3)原核蛋白,制备小鼠GPC3抗血清。扩增人GPC3基因c DNA的完整的开放阅读框,克隆至p ET28a原核表达载体,在大肠杆菌BL21表达菌株中诱导表达磷酯酰肌醇蛋白聚糖融合蛋白,利用亲和层析的方法纯化his-融合蛋白,通过SDS-PAGE电泳检测蛋白的纯度,并测定蛋白含量;免疫Balb/c小鼠,制备抗血清。结果显示,成功制备了小鼠抗GPC3多克隆抗体,抗体滴度为1∶51 200,经Western blot检查特异性良好。原核表达的重组人GPC3蛋白具有较好的免疫原性。     

转录因子E2F1蛋白纯化及甲基化鉴定

目的:构建人E2F1基因原核表达质粒p GEX-KG-E2F1,并在大肠杆菌中诱导表达。随后验证纯化得到的E2F1蛋白可作为底物被甲基化转移酶修饰。方法:构建原核表达质粒p GEX-KG-E2F1,在大肠杆菌BL-21中经异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达,利用GST亲和层析法纯化表达的E2F1蛋白。随后将纯化的E2F1蛋白作为底物,组蛋白甲基化转移酶SET7/9作为酶进行体外同位素标记放射自显影实验,检测纯化的E2F1蛋白能否被甲基化。结果:酶切鉴定和测序结果证明成功构建了原核表达载体p GEX-KG-E2F1,SDS-PAGE检测结果证明实现了人E2F1基因在大肠杆菌中的可溶性表达,放射自显影证明纯化得到的E2F1蛋白可作为底物被甲基化转移酶SET7/9甲基化。结论:成功构建了转录因子E2F1体外甲基化体系,为筛选新的能甲基化E2F1的酶奠定基础。     

基于GST-pull down的小G蛋白Rac1活性检测体系的建立

目的:根据人PAK1基因的p21结合结构域(PBD)能够特异结合GTP-Rac1的特性,构建GST-PBD原核表达质粒,并利用GST-pull down方法检测真核细胞内小G蛋白Rac1的活性。方法:将人PAK1基因的PBD结构域克隆到pGEX原核表达载体上,经诱导纯化得到GST-PBD融合蛋白,并通过GST-pull down实验评估该方法的特异性和准确性。结果:pGEX-PBD质粒构建成功;纯化得到的GST-PBD融合蛋白能够特异性地与激活形式的Rac1(GTP-Rac1)结合,并且能够准确反映血小板衍生生长因子刺激下细胞内Rac1的激活过程。结论:GST-PBD融合蛋白及其整套GST-pull down检测体系能方便有效地检测细胞内Rac1的活性。     

非天然氨基酸突变的小鼠RANKL蛋白原核表达及抗血清制备

目的:研究非天然氨基酸突变的小鼠RANKL(m RANKL)蛋白的原核表达,并以表达的蛋白制备抗m RANKL蛋白的抗血清。方法:从小鼠的骨髓中提取总RNA,经PCR扩增m RANKL的胞外段,逆转录合成目的 DNA片段。将目的基因中编码第234位酪氨酸的密码子(TAT)突变成可编码非天然氨基酸p-硝基苯丙氨酸(p NO2Phe)的琥珀密码子(TAG),构建p ET28a-p NO2Phe234m RANKL重组表达载体,与p EVOL质粒共转化至表达菌E.coli BL-21(DE3),诱导表达并纯化。以纯化的蛋白免疫小鼠,制备小鼠抗m RANKL抗血清。采用ELISA测定抗血清效价,用Western Blot测定其特异性。结果:RT-PCR扩增出750bp的RANKL基因,并成功构建了p ET28a-p NO2Phe234m RANKL重组表达载体;p-硝基苯丙氨酸突变的m RANKL蛋白获得成功表达和纯化;以纯化的蛋白免疫小鼠,获得抗m RANKL抗血清,ELISA检测效价为1:6400,Western Blot结果显示该抗血清既可与p-硝基苯丙氨酸突变的m RANKL结合,也可与野生型m RANKL结合。结论:原核表达并纯化了p-硝基苯丙氨酸突变的m RANKL,制备了小鼠抗m RANKL的抗血清,为进一步研究阻断RANKL-RANK通路的新方法奠定了基础。     

基于GST-pull down的小G蛋白Racl活性检测体系的建立

目的:根据人PA KI基因的p21结合结构域(PBD)能够特异结合GTP-Rac 1的特性,构建GST-PBD原核表达质粒,并利用CST-pull down方法检测真核细胞内小G蛋白RacI的活性.方法:将人PAK1基因的PBD结构域克隆到pGEX原核表达载体上,经诱导纯化得到GST-PBD融合蛋白,并通过GST-pull down实验评枯该方法的特异性和准确性.结果:pGEX-PBD质粒构建成功;纯化得到的GST-PBD融合蛋白能够特异性地与激活形式的Rac1(GTP-Rac1)结合,并且能够准确反映血小板衍生生长因子刺激下细胞内Rac1的激活过程.结论:GST-PBD融合蛋白及其整套CST-pull down检测体系能方便有效地检测细胞内Rael的活性.