大肠杆菌I型分泌表达系统研究进展及提高蛋白表达量的策略

大肠杆菌是表达重组蛋白最常用的宿主之一。利用大肠杆菌分泌途径胞外表达重组蛋白具有可促进蛋白正确折叠,有效减少包涵体形成,简化纯化工序等诸多优势,近年来备受关注。其中,大肠杆菌I型分泌途径具有分泌表达速度快,蛋白活性高,对宿主代谢无影响等特点,是目前应用最广泛的分泌途径之一。综述了大肠杆菌I型分泌系统的元件组成和分泌机理及提高I型分泌系统蛋白表达量的有效策略,为重组蛋白生产应用提供了理论依据。     

提高大肠杆菌分泌表达重组蛋白的研究进展

大肠杆菌是表达重组蛋白的常见宿主之一。重组蛋白分泌到周质空间或胞外培养基中较之在胞内以包含体形式表达有许多优势。主要讨论大肠杆菌Ⅰ、Ⅱ型分泌机制,并总结近年来在提高重组蛋白分泌表达的策略方面取得的进展。     

基因工程重组蛋白胞外分泌Ⅰ型系统的研究进展

在基因工程领域,重组蛋白表达后定位于胞内或周质间隙,影响了其表达水平与可溶性,进而影响活性,降低了利用效率。分泌表达至胞外培养基则能较好地解决这一难题。利用细菌天然分泌系统作为重组蛋白胞外递送工具已日益成为生物工程及相关领域的常用策略,其中Ⅰ型分泌系统是研究最多、最具应用前景的。本文简要综述典型的大肠杆菌α-溶血素(HlyA)分泌系统以及更具优势的新月柄杆菌SLP(RsaA)分泌系统的生化特性、遗传特征及移植利用等方面的研究进展。     

大肠杆菌α-溶血素分泌系统基因表达调控研究进展

引起人泌尿道感染的大肠杆菌(UPEC)的α-溶血素分泌系统属于Ⅰ型分泌系统,能够分泌一种RTX毒素蛋白-α-溶血素。近年来α-溶血素分泌系统的应用日益广泛,特别是在减毒活载体疫苗中呈递外源抗原。本分析了大肠杆菌α-溶血素分泌系统的遗传特性,详细介绍了其基因的表达调控,为构建更加有效的分泌型载体提供了理论基础。     

细菌Ⅶ型分泌系统的研究进展

细菌分泌系统参与细菌物质转运,是细菌蛋白或DNA胞外分泌的重要途径,与细菌的生长和致病性密切相关。迄今为止,已发现了Ⅰ～Ⅶ型分泌系统。Ⅰ～Ⅵ型分泌系统存在于革兰阴性菌中,其中Ⅳ型也存在于革兰阳性菌中;Ⅶ型则存在于革兰阳性菌中。Ⅶ型分泌系统是近年来发现的一种特殊分泌系统,能介导病原微生物毒力蛋白分泌,与宿主相互作用,并参与细菌体内锌铁平衡等,在革兰阳性菌的生长代谢及致病过程中发挥重要作用。本文综述细菌Ⅶ型分泌系统的类型、功能及表达调控,以增进对这一新型细菌蛋白分泌机制的认识。     

提高大肠杆菌可溶性重组蛋白表达产率的研究进展

大肠杆菌表达重组蛋白相比真核细胞具有成本低廉、大规模发酵容易、条件易于自动化控制等优点,通过大肠杆菌表达重组蛋白是一种高效、经济的途径,重组蛋白表达量可达到大肠杆菌总蛋白质量的50%。具有正常生化活性的重组蛋白通常为可溶性形式,因而对于以得到活性产物(如抗体、酶等)为目的的研究,通常采用可溶性表达途径。目前已有多种以可溶性重组蛋白为活性物质的治疗性药物经批准上市,但并非所有外源基因均能实现可溶性高表达,因此重组蛋白的可溶性高表达具有重要研究价值。在总结近年提高经大肠杆菌可溶性表达重组蛋白产率研究的基础上,从启动子的选择、SD序列的引入、信号肽的优化、宿主细胞的选择、共表达其他蛋白质,高密度发酵等方面阐释在大肠杆菌中提高可溶性重组蛋白表达产率的方法。     

基于新月柄杆菌RsaA外运机制的EspA及EspA-IL-24融合蛋白胞外分泌表达研究

目的：实现大肠杆菌分泌蛋白（Esp）A及EspA与白细胞介素（IL）-24融合蛋白的胞外分泌表达,进一步验证基于新月柄杆菌RsaA外运机制的原核胞外分泌表达载体系统的有效性和通用性,并改造优化该系统。方法：利用分子克隆手段,按RsaA分泌系统操纵子组织方式,将获得的RsaA系统元件编码序列和异源调控序列克隆至pQE30骨架质粒,构建新的胞外分泌表达质粒pQABP2S;以大肠杆菌为宿主菌诱导表达EspA及EspA-IL-24融合蛋白,并通过Westernblot检测目标蛋白在培养上清中的表达。结果：获得了新的胞外分泌表达载体pQABP2S;与对照相比,该载体宿主系统培养上清中目标蛋白EspA及EspA-IL-24的表达量明显增加。结论：在大肠杆菌中通过RsaA分泌系统可实现分子大小不同的EspA及EspA-IL-24融合蛋白的特异性分泌表达,进一步证实该分泌表达策略的有效性和通用性;调整调控序列以优化分泌系统的尝试,为此类基因工程技术平台的开发提供了借鉴。     

重组蛋白在大肠杆菌周间腔的分泌表达

大肠杆菌是用于生产重组蛋白的重要工程宿主菌。但是,要获得足够的正确折叠的蛋白还存在一定的缺陷,其中一种解决此问题的方法就是使重组蛋白分泌到大肠杆菌的周间腔里。在这篇综述中,主要讨论了使重组蛋白分泌表达至大肠杆菌周间腔的近期的研究进展。     

芽胞杆菌中重组蛋白分泌表达的优化策略及研究进展

芽胞杆菌属具有良好的蛋白表达和分泌能力,在工业酶的生产中被广泛应用,是理想的工业宿主菌,但实现蛋白分泌表达的普遍高效性还存在许多瓶颈。本文综述了芽胞杆菌的蛋白分泌表达策略,从启动子、信号肽、分泌途径、宿主和培养条件这5个方面总结了提高芽胞杆菌中分泌表达重组蛋白的方法,对芽胞杆菌高效生产工业酶有一定的参考价值,最后展望了优化芽胞杆菌分泌表达的研究方向,各种新型生物技术的发展必将推进芽胞杆菌在分泌表达领域有更深入的应用。     

大肠杆菌外源蛋白表达载体稳定性的研究进展

构建高产、稳定、可靠的质粒载体成为基因重组表达技术的研究重点之一。宿主细胞代谢反应和质粒不稳定性相关信息的缺乏,仍然阻碍着质粒载体的优化,成为限制外源蛋白在大肠杆菌中高效表达的瓶颈之一。主要论述了大肠杆菌外源蛋白表达载体的稳定性,分别从质粒和外源基因的本身特性、重组质粒转化对宿主细胞造成的影响及其他因素等方面阐述了对质粒载体稳定性的影响,同时介绍了相关的解决办法,从而为大肠杆菌表达系统高效表达外源蛋白提供参考。     

大肠杆菌α-溶血素分泌途径研究进展

随着生物技术的不断发展,大肠杆菌胞外分泌分子机理日渐明晰,大肠杆菌表达系统成为实现规模化制备胞外重组蛋白的途径之一。本文综述了大肠杆菌α-溶血素分泌途径的转运机制及应用前景。     

鲑鱼生长激素基因分泌型表达质粒的构建

生长激素(GH)是动物垂体前叶分泌的一种多肽类激素.应用分子重组及PCR等技术,构建了一种鲑鱼生长激素基因分泌型表达质粒pOsGH153,使编码鲑鱼生长激素成熟肽的序列克隆在大肠杆菌分泌型表达载体PIN-Ⅲ-ompA内,直接位于编码大肠杆菌外膜蛋白A信号肽序列的下游,在Lpp-Lac杂合启动子控制下,经IPTG诱导,分子量约23 000的鲑鱼生长激素在大肠杆菌中获得高效表达,该产物具有天然鲑鱼生长激素的免疫活性,直接分泌到细胞周质,而信号肽被自动剪除.     

用酵母分泌表达味觉变革蛋白

研究将酸味变成甜味等修饰味觉的蛋白(味觉变革蛋白)的横滨国立大学教育部教授栗原良枝等小组着手研究用基因重组酵母分泌表达味觉变革蛋白奇异果素、葡糖醛酸。奇异果素是与东燃公司,葡糖醛酸是与旭电化工业,东京大学农学部教授荒井综一共同开发的。4月2日在日本农艺化学会上发表了用大肠杆菌表达重组基因的成果,但是用重组大肠杆菌表达的蛋白都没有味觉变革活性。目的是用酵母分泌表达,获得活性型蛋白。为味觉变革蛋白的结构活性的解明和大量生产开辟道     

信号肽在大肠杆菌分泌系统中的研究与应用进展

大肠杆菌以其明显的优势成为表达重组蛋白常用的系统,但是大肠杆菌本身不具备细胞内形成二硫键的氧化条件和分子机制,而且高水平表达时常容易聚集形成包涵体,限制了其使用,改善这一缺点的重要方法是通过信号肽实现蛋白质的分泌表达。信号肽一般存在于分泌蛋白的氨基端,能够引导蛋白质通过大肠杆菌中的Sec或/和Tat系统分泌至周质空间。简要概述了大肠杆菌中两种跨膜分泌系统和信号肽的结构,并结合近年来常用6种信号肽的研究与应用进展,阐述了信号肽在使用中存在的问题及改进措施。旨在为研究者合理选择信号肽、优化重组蛋白的表达提供更多可用的信息与策略。     

一种高效、稳定的分泌型原核表达载体的构建及应用

以本室构建的原核表达载体pTO-T7为基础载体,PCR合成ompT引导序列,插入该载体多克隆位点上游,构建了分泌型原核表达载体pTO—OT。将2个外源基因克隆至pTO—OT,2个重组质粒在大肠杆菌中均得以高效表达,表达量为25％～30％。Western印迹分析证实了重组蛋白在大肠杆菌中表达后可被信号肽酶有效识别,切割后的重组蛋白具有良好的免疫学活性。对重组表达菌株的连续传代实验证实了该表达载体具有良好的遗传稳定性,显示了该原核表达载体在基因工程中的应用价值。     

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     

人肿瘤坏死因子在鱼腥藻7120中的表达

肿瘤坏死因子(TNF)是一种应用广泛及疗效肯定的抗肿瘤细胞因子。目前基因重组TNF主要以大肠杆菌为宿主进行发酵生产,由于大肠杆菌自身含有毒蛋白,表达的重组TNF如不经严格的分离纯化,其临床应用毒副反应明显。此外,大肠杆菌的生长需要较贵重的有机物和生化制剂,从而使在大肠杆菌表达的重组TNF的纯化工艺复杂、成本较高。蓝藻是光合自养生物,结合简单、生长迅速、适应性强、易于进行遗传操作,且多数不含毒蛋白。利用蓝藻为宿主,进行重组TNF的生产,具有减低生产成     

重组大肠杆菌高表达高密度发酵研究

大肠杆菌高密度高表达发酵技术是现代发酵工程的重要研究课题,此项技术可以有效地提高大肠杆菌的产量和外源重组蛋白的表达量,该文就影响大肠杆菌高密度发酵的主要因素如宿主菌类型、培养基组成、培养条件、生长抑制物质、补料调控等进行了阐述和讨论。     

茄科雷尔氏菌的蛋白分泌系统及其特征

茄科雷尔氏菌利用自身的分泌系统能向胞外分泌上百种蛋白, 其中Ⅱ型和Ⅲ型分泌系统通过不同机制将分泌蛋白靶定到胞外或宿主细胞, 是决定茄科雷尔氏菌对宿主产生致病性的主要因素。其中Ⅲ型分泌系统不依赖Sec信号转导系统但必须依赖于宿主细胞的识别激活, 并在病原菌对宿主细胞的特异性识别和细菌在宿主细胞的生长增殖中发挥功能。到目前为止, 已经从茄科雷尔氏菌的GMI1000株系中鉴定出两类在宿主细胞中存在靶标, 并由Ⅲ型分泌系统分泌的效应蛋白Pop2和Gala蛋白家族。主要就茄科雷尔氏菌Ⅲ型分泌系统的基本特征以及效应蛋白及其宿主靶标的相互作用进行综述。     

细菌异源表达抗菌肽的研究进展

抗菌肽是一类从动植物、微生物体内分离得到的阳离子小分子量肽,具有天然的抗菌活性。它作用迅速,广谱,不易产生耐药性,具有重要的应用价值,近年来成为研究热点。普遍认为异源表达是生产大量抗菌肽的最有效方法。大肠杆菌作为经典的表达宿主,具有生长速度快、遗传背景清晰、有大量可利用的商业表达载体、易操作等优势,现已成为抗菌肽表达的首选宿主。乳酸菌作为世界公认安全的食品级微生物,近年来广泛用于抗菌肽的异源表达。着重阐述了抗菌肽在大肠杆菌、乳酸菌中重组表达的研究进展。